一、实验目的
1.掌握(继承)类的声明;
2.掌握构造方法执行机理;
3.掌握private、protected、public等修饰符;
4.掌握super的各种用法;
5.掌握重载;
6.掌握重写;
7.基于抽象的编程及上转型的使用;
二、实验内容
定义一个圆类Circle,成员变量:圆心,半径;
成员方法:构造方法、get和set半径的方法、计算面积和周长的方法。
定义圆柱和圆锥类,定义相应的变量成员和成员方法。
使用以上类编程,输出圆柱和圆锥面积和体积。
三、思考题
定义抽象类Shape表示一般二维图形。Shape具有抽象方法area和perimeter
分别计算形状的面积和周长。试定义一些二维形状类(如矩形、三角形、圆形、椭圆形等),这些类均为Shape类的子类。完成相关类的定义后,定义含有main方法的类来使用这些类的相应对象,输出相关信息:如对象所代表图形形状、基本数据(半径、长宽高等)以及面积、周长等计算值。
四、实验报告涉及以下内容
1.子类的继承性
2.父类中类方法的继承性
3.super的应用
4.父类中构造方法的要求
四、程序设计
1.UML图
2.思路分析
①抽象类Shape
Shape表示一般二维图形,其有抽象方法area和perimeter
②子类Triangle、Rectangle、Circle
这三个类分别表示三角形、矩形和圆形,都继承了抽象类Shape,即这三个类都是Shape的实现类,都实现了自己的area和perimeter方法来计算面积和周长,并且有自己的属性和相应的get、set方法以及对应的构造函数。
③Circle的子类Cone、Cylinder
这两个类分别表示圆锥和圆柱,都继承于父类Circle。
值得注意的是这里父类属性的访问权限和子类的构造方法。
由于子类Cone、Cylinder类需要继承父类的radius属性和相应的访问权限,所以这里父类Circle的radius属性访问修饰符为protected而不是private,目的就是为了子类能够继承并有相应的访问权限。
还有就是子类的构造方法问题,
这里如果直接this.radius=radius也可以,不过会报错,原因是没有显性调用super,程序在执行相应操作前会自动调用父类无参构造函数,但是父类中没有相应的无参构造函数,所以报错,所以这里可以在父类里创建一个无参构造函数然后用this.radius=radius赋值,但是没有必要,直接利用super关键字调用父类的构造方法即可。
④Main测试类
创建每个类的对象并赋值给其父类,打印每个对象方法结果
五、程序代码
1.抽象类Shape
package com.dreamchaser.work5; /** * 抽象类形状 */ public abstract class Shape { /** * 计算面积 * @return 面积 */ public abstract double area(); /** * 计算周长 * @return */ public abstract double perimeter(); }
2.Circle类
package com.dreamchaser.work5; public class Circle extends Shape{ /** * 半径 */ protected float radius; public Circle(float radius) { this.radius = radius; } public float getRadius() { return radius; } public void setRadius(float radius) { this.radius = radius; } @Override public double area() { return 3.14*radius*radius; } @Override public double perimeter() { return 2*3.14*radius; } }
3.Rectangle类
package com.dreamchaser.work5; public class Rectangle extends Shape{ private float length; private float width; public Rectangle(float length, float width) { this.length = length; this.width = width; } public float getLength() { return length; } public void setLength(float length) { this.length = length; } public float getWidth() { return width; } public void setWidth(float width) { this.width = width; } @Override public double area() { return width*length; } @Override public double perimeter() { return width*2+length*2; } }
4.Triangle类
package com.dreamchaser.work5; public class Triangle extends Shape{ private float a; private float b; private float c; public Triangle(float a, float b, float c) { this.a = a; this.b = b; this.c = c; } @Override public double area() { return Math.sqrt((a+b+c)*(a+b-c)*(a+c-b)*(b+c-a)/4); } @Override public double perimeter() { return a+b+c; } }
5.Cone类
package com.dreamchaser.work5; /** * 圆锥类 */ public class Cone extends Circle{ private float height; public Cone(float radius,float height) { //这里如果直接this.radius=radius也可以,不过会报错,原因是没有显性调用super, //则程序会自动调用父类无参构造函数,但是父类中没有相应的无参构造,所以报错 //当然可以在父类里创建一个无参构造函数,但是没有必要,直接调用父类的构造方法即可 super(radius); this.height = height; } public float getHeight() { return height; } public void setHeight(float height) { this.height = height; } @Override public double area() { return super.area()+3.14*radius*Math.sqrt(height*height+radius*radius); } /** * 获取体积 * @return */ public double volume(){ return this.area()*height; } }
6.Cylinder类
package com.dreamchaser.work5; /** * 圆柱类 */ public class Cylinder extends Circle{ private float height; public Cylinder(float radius,float height) { super(radius); this.height = height; } public float getHeight() { return height; } public void setHeight(float height) { this.height = height; } @Override public double area() { return super.area()*2+super.perimeter()*height; } /** * 获取体积 * @return */ public double volume(){ return this.area()*height; } }
7.测试类Main
package com.dreamchaser.work5; public class Main { public static void main(String[] args) { Cone cone=new Cone(3,4); Cylinder cylinder=new Cylinder(3,4); Shape circle=new Circle(3); Shape rectangle=new Rectangle(3,4); Shape triangle=new Triangle(3,4,5); System.out.println("------圆锥-------"); System.out.println("表面积:"+cone.area()); System.out.println("体积:"+cone.volume()); System.out.println("------圆柱-------"); System.out.println("表面积:"+cylinder.area()); System.out.println("体积:"+cylinder.volume()); System.out.println("------圆形-------"); System.out.println("面积:"+circle.area()); System.out.println("周长:"+circle.perimeter()); System.out.println("------矩形-------"); System.out.println("面积:"+rectangle.area()); System.out.println("周长:"+rectangle.perimeter()); System.out.println("------三角形-------"); System.out.println("面积:"+triangle.area()); System.out.println("周长:"+triangle.perimeter()); } }
六、测试结果(运行结果)