面向编程概念
Java面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）是Java语言的核心特性之一，它提供了一种组织代码的方法，将现实世界中的事物抽象为对象，并通过对象之间的交互来构建程序。Java面向对象编程包含以下主要概念：
类和对象（Class and Object）：
类是面向对象编程的基本构建块，它是对一组具有相同属性和行为的对象的抽象描述。对象是类的实例化结果，它是内存中的实体，具有类所定义的属性和行为。类定义了对象的结构和行为，而对象则代表了真实世界中的具体实体。
封装（Encapsulation）：
封装是一种将数据和行为封装在类中，阻止外部直接访问和修改对象的内部状态的特性。通过封装，类可以隐藏其实现细节，并通过公共的方法提供对内部状态的访问和操作。这有助于提高代码的可维护性和安全性。
继承（Inheritance）：
继承是一种类之间的关系，它允许一个类（称为子类或派生类）继承另一个类（称为父类或基类）的属性和行为。子类可以复用父类的代码，并且可以在不修改父类的情况下增加新的功能。继承提供了代码重用和层次化组织的能力。
多态（Polymorphism）：
多态是指同一操作可以在不同的对象上产生不同的结果。它允许我们使用统一的接口来处理不同类的对象，从而提高代码的灵活性和可扩展性。多态有两种形式：静态多态（方法重载）和动态多态（方法重写，也称为覆盖）。
抽象类（Abstract Class）：
抽象类是不能被实例化的类，它用于作为其他类的基类，提供一种对类的抽象描述。抽象类可以包含抽象方法和具体方法，子类必须实现抽象方法才能被实例化。抽象类常常用来定义类的通用行为和属性。
接口（Interface）：
接口是一种特殊的抽象类，它定义了一组抽象方法，但不包含具体的实现。类可以实现（implements）一个或多个接口，实现接口的类必须提供接口中定义的所有方法。接口提供了一种多继承的机制，使得类可以在不同的继承树上实现不同的功能。
图书管理系统示例
需求分析
确定系统的功能：明确图书管理系统的基本功能，如查找图书、新增图书、删除图书、显示图书、借阅图书、归还图书等功能。
定义用户角色和权限：确定系统中的用户角色，如读者、管理员等，并定义他们的权限和操作范围。
普通用户：查找图书、借阅图书、归还图书
管理员：查找图书、新增图书、删除图书、显示图书
识别数据需求：分析需要存储的数据，如图书信息、读者信息、借阅记录等，并确定数据之间的关系。
图书名字、作者、价格、图书类型、图书是否借出
管理员、用户名字
设计阶段
架构设计：设计系统的整体架构，包括图书类、图书馆类、读者类等的设计，以及它们之间的关系。
接口设计：进行操作的接口。
数据库设计：咱们这就是一个JavaSe的小项目，暂时不涉及数据库（使用数组存储，不是持久化存储）。
编码实现
创建目录结构
根据需求分析，我们的图书管理系统有图书、用户、然后还有用户对图书的操作。所以我们先把这三个包创建好。
book这个包里放跟图书有关的，是Book类和存储图书的BookList类，
operation包放的是所有的操作类，
user包放的是和用户有关的类。
值得注意的是，我们可以定义一个IOperation接口，让所有的操作继承这个接口，之后只要是进行操作就只要调用这个接口就好了。另外我们的User类，实际上是一个抽象的概念，实际上我们是普通用户和管理员是实际的，所以我们可以定义一个抽象的User类，然后派生出具体的用户。最后，我们我们还要创建一个启动类，作为整个程序的入口。
Book类的编码
package book; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 图书信息，包括书名、作者、价格、类型、是否被借出 * @Date: 2023/7/27 12:04 */ public class Book { // 图书的属性 private String name; private String author; private int price; private String type; private boolean isBorrowed; // 图书的构造方法，实例对象的时候能直接定义图书对象 public Book(String name, String author, int price, String type) { this.name = name; this.author = author; this.price = price; this.type = type; } // getter和setter方法，图书的属性被声明为私有，提供公共的方法来让外部代码访问这些属性的值。 public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAuthor() { return author; } public void setAuthor(String author) { this.author = author; } public int getPrice() { return price; } public void setPrice(int price) { this.price = price; } public String getType() { return type; } public void setType(String type) { this.type = type; } public boolean isBorrowed() { return isBorrowed; } public void setBorrowed(boolean borrowed) { isBorrowed = borrowed; } // 重写toString方法，更好的打印图书信息 @Override public String toString() { return "Book{" + "name='" + name + '\'' + ", author='" + author + '\'' + ", price=" + price + ", type='" + type + '\'' + // 三目运算符 当isBorrowed为true时，输出已借出，否则输出未借出 ((isBorrowed == true) ? " ,已借出" : " ,未借出")+ // ", isBorrowed=" + isBorrowed + '}'; } }
BookList类的编码
package book; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 对图书的存储 * @Date: 2023/7/27 12:04 */ public class BookList { /** * 创建一个数组，用来存放书籍,一开始默认5本书 */ private static Book[] books = new Book[5]; /** * 数组中放了书的个数 */ private int usedSize; /** * 默认存放的书籍 */ public BookList() { books[0] = new Book("三国演义","罗贯中",34,"小说"); books[1] = new Book("西游记","吴承恩",24,"小说"); books[2] = new Book("红楼梦","曹雪芹",30,"小说"); books[3] = new Book("水浒传","施耐庵",34,"小说"); books[4] = new Book("西厢记","王实甫",34,"小说"); this.usedSize = 5; } public int getUsedSize() { return usedSize; } public void setUsedSize(int usedSize) { this.usedSize = usedSize; } //借书还书的操作，涉及到数组的操作 /** * 获取pos下标的书 * @param pos * @return */ public Book getPos(int pos) { return books[pos]; } /** * 给数组的pos位置，放一本书 * @param pos * @param book */ public static void setBooks(int pos, Book book) { books[pos] = book; } }
User类的编码
package user; import book.BookList; import operation.IOperation; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 用户抽象类 有两个子类：普通用户和管理员 * @Date: 2023/7/27 12:10 */ public abstract class User { protected String name; /** * 把所有的操作都放到这个数组中 通过下标来选择具体的操作 */ public IOperation[] ioPerations; public User(String name) { this.name = name; } public abstract int menu(); /** * 根据用户输入的选项，调用对应的操作 * @param choice 用户输入的选项 * @param bookList 图书列表 */ public void doOperation(int choice, BookList bookList) { // work是所有操作的具体实现，传入要操作的书籍数组 ioPerations[choice].work(bookList); } }
AdminUser类的编码
package user; import operation.*; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 管理员 1.查找图书 2.新增图书 3.删除图书 4.显示图书 0.退出系统 * @Date: 2023/7/27 12:09 */ public class AdminUser extends User { public AdminUser(String name) { super(name); // 把所有的操作在数组中new出来， // 由于还没实现这些具体的操作，所以一下代码展示会报错 this.ioPerations = new IOperation[] { new ExitOperation(), new FindOperation(), new AddOperation(), new DelOperation(), new DisplayOperation(), }; } /** * 管理员菜单 1.查找图书 2.新增图书 3.删除图书 4.显示图书 0.退出系统 * @return 返回用户输入的选项，供主程序调用 */ @Override public int menu() { System.out.println("欢迎管理员"+this.name+"登录"); System.out.println("1.查找图书"); System.out.println("2.新增图书"); System.out.println("3.删除图书"); System.out.println("4.显示图书"); System.out.println("0.退出系统"); Scanner sc = new Scanner(System.in); int choice = sc.nextInt(); return choice; } }
NormalUser类的编码
package user; import operation.*; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 普通用户 有四个操作：查找图书 借阅图书 归还图书 退出系统 * @Date: 2023/7/27 12:10 */ public class NormalUser extends User{ public NormalUser(String name) { super(name); this.ioPerations = new IOperation[] { new ExitOperation(), new FindOperation(), new BorrowOperation(), new ReturnOperation(), }; } /** * 普通用户菜单 1.查找图书 2.借阅图书 3.归还图书 0.退出系统 * @return 返回用户输入的选项，供主程序调用 */ @Override public int menu() { System.out.println("欢迎"+this.name+"登录"); System.out.println("1.查找图书"); System.out.println("2.借阅图书"); System.out.println("3.归还图书"); System.out.println("0.退出系统"); Scanner sc = new Scanner(System.in); int choice = sc.nextInt(); return choice; } }
启动类的编写
import book.BookList; import user.AdminUser; import user.NormalUser; import user.User; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: * @Date: 2023/7/27 12:11 */ public class Main { public static User login(){ System.out.println("请输入你的姓名："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.next(); System.out.println("请输入你的身份：1.管理员 2.普通用户"); int choice = sc.nextInt(); if(choice == 1) { return new AdminUser(name); }else { return new NormalUser(name); } } public static void main(String[] args) { BookList bookList = new BookList(); User user = login(); while(true) { int choice = user.menu(); user.doOperation(choice,bookList); } } }
具体的操作实现
IOperation接口
package operation; import book.BookList; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 新增图书 * @Date: 2023/7/27 12:09 */ public interface IOperation { // 由于接口中的方法都是抽象方法，所以可以省略public abstract void work(BookList bookList); }
新增图书的实现
package operation; import book.Book; import book.BookList; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: * @Date: 2023/7/27 12:07 */ public class AddOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("新增图书!"); System.out.println("请输入图书的名字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.nextLine(); System.out.println("请输入图书的作者"); String author = sc.nextLine(); System.out.println("请输入图书的类型"); String type = sc.nextLine(); System.out.println("请输入图书的价格"); int price = sc.nextInt(); // 创建一个Book对象 Book book = new Book(name,author,price,type); // 当BookList满了的时候，自动扩容成原来的2倍 BookList.ensureCapacity(bookList); int currentSize = bookList.getUsedSize(); BookList.setBooks(currentSize,book); // 更新usedSize bookList.setUsedSize(currentSize + 1); System.out.println("新增成功！"); } }
上面用了一个确保容量的函数,自动扩容的函数,我们在BookList类里面加上这个函数
public static void ensureCapacity(BookList bookList) { // 如果当前数组已经满了，就扩容成原来的2倍 if (bookList.getUsedSize() == books.length) { Book[] newBooks = new Book[2 * books.length]; for (int i = 0; i < books.length; i++) { newBooks[i] = books[i]; } books = newBooks; } }
借阅图书的实现
package operation; import book.Book; import book.BookList; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: * @Date: 2023/7/27 12:08 */ public class BorrowOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("借阅图书!"); System.out.println("请输入你要借阅图书的名字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.nextLine(); // 1.查找书籍是否存在 int currentSize = bookList.getUsedSize(); for (int i = 0; i < currentSize; i++) { Book book = bookList.getPos(i); if (book.getName().equals(name)) { // 2.判断书籍是否被借出 if (book.isBorrowed()) { System.out.println("这本书已经被借出去了！"); return; } // 3.借阅书籍 book.setBorrowed(true); System.out.println("借阅成功！"); return; } } System.out.println("没有你要借阅的图书"); } }
删除图书的实现
package operation; import book.Book; import book.BookList; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 删除图书 * @Date: 2023/7/27 12:08 */ public class DelOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("删除图书!"); System.out.println("请输入你要删除图书的名字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.nextLine(); // 1.查找书籍是否存在 int currentSize = bookList.getUsedSize(); for (int i = 0; i < currentSize; i++) { Book book = bookList.getPos(i); if (book.getName().equals(name)) { // 2.删除书籍 for (int j = i; j < currentSize - 1; j++) { Book book1 = bookList.getPos(j + 1); BookList.setBooks(j,book1); } bookList.setUsedSize(currentSize - 1); System.out.println("删除成功！"); return; } } System.out.println("没有你要删除的书！"); } }
显示图书的实现
package operation; import book.Book; import book.BookList; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 展示图书 * @Date: 2023/7/27 12:08 */ public class DisplayOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("展示图书!"); int currentSize = bookList.getUsedSize(); for (int i = 0; i < currentSize; i++) { Book book = bookList.getPos(i); System.out.println(book); } } }
查找图书的实现
package operation; import book.BookList; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 查找图书 * @Date: 2023/7/27 12:09 */ public class FindOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("查找图书!"); System.out.println("请输入你要查找图书的名字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.nextLine(); int currentSize = bookList.getUsedSize(); for (int i = 0; i < currentSize; i++) { if (bookList.getPos(i).getName().equals(name)) { System.out.println("找到这本书了，信息如下"); System.out.println(bookList.getPos(i)); return; } } System.out.println("没有这本书！"); } }
归还图书的实现
package operation; import book.BookList; import java.util.Scanner; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 归还图书 * @Date: 2023/7/27 12:09 */ public class ReturnOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("归还图书!"); System.out.println("请输入你要归还图书的名字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.nextLine(); int currentSize = bookList.getUsedSize(); for (int i = 0; i < currentSize; i++) { if (bookList.getPos(i).getName().equals(name)) { if (bookList.getPos(i).isBorrowed()) { bookList.getPos(i).setBorrowed(false); System.out.println("归还成功！"); return; } System.out.println("这本书没有被借出去！"); return; } } System.out.println("这本书不是该图书馆的书！"); } }
退出系统操作
package operation; import book.BookList; /** * @Author: Fourteen-Y * @Description: 退出系统 * @Date: 2023/7/27 12:08 */ public class ExitOperation implements IOperation{ @Override public void work(BookList bookList) { System.out.println("退出系统!"); int currentSize = bookList.getUsedSize(); for (int i = 0; i < currentSize; i++) { BookList.setBooks(i,null); } System.exit(0); } }
