面向对象程序设计实验 - Java

在计算机科学中，面向对象程序设计（OOP）是一种编程范式，它将程序视为由对象组成的集合。每个对象都是类的实例，类则定义了对象的属性和行为。Java作为一种典型的面向对象编程语言，广泛应用于软件开发和教育。本文将通过一个简单的示例来探讨Java中的面向对象编程特性，包括类、对象、封装、继承和多态。

实验目的

本实验旨在让学生掌握Java的基本语法，理解面向对象编程的基本概念及其应用方法。

实验内容

我们将创建一个简单的图书管理系统，包含图书类Book和图书管理类Library。

1. 创建Book类

Book类将包含图书的基本信息，如书名、作者、ISBN编号和价格。我们将创建相关的构造函数、getter和setter方法，来实现数据的封装。

public class Book {
    private String title;    // 书名
    private String author;   // 作者
    private String isbn;     // ISBN编号
    private double price;     // 价格

    // 构造函数
    public Book(String title, String author, String isbn, double price) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.isbn = isbn;
        this.price = price;
    }

    // Getter和Setter方法
    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public String getIsbn() {
        return isbn;
    }

    public void setIsbn(String isbn) {
        this.isbn = isbn;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    // 显示书籍信息
    public String displayInfo() {
        return "书名: " + title + ", 作者: " + author + ", ISBN: " + isbn + ", 价格: " + price;
    }
}

2. 创建Library类

Library类将负责管理多个Book对象，提供添加和显示图书的功能。

import java.util.ArrayList;

public class Library {
    private ArrayList<Book> books;

    public Library() {
        books = new ArrayList<Book>();
    }

    // 添加图书
    public void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }

    // 显示所有图书
    public void displayBooks() {
        for (Book book : books) {
            System.out.println(book.displayInfo());
        }
    }
}

3. 主程序

最后，我们在主程序中测试这些类的功能。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Library library = new Library();

        // 创建图书对象
        Book book1 = new Book("Java编程思想", "Bruce Eckel", "978-7-115-10427-3", 99.00);
        Book book2 = new Book("深入理解Java虚拟机", "周志明", "978-7-121-10569-0", 89.00);

        // 添加图书
        library.addBook(book1);
        library.addBook(book2);

        // 显示图书信息
        library.displayBooks();
    }
}

实验总结

本实验通过创建一个简单的图书管理系统，加深了对面向对象编程的理解。我们先定义了Book类以保存图书的信息，然后通过Library类实现对图书集合的管理。通过这一实验，我们掌握了封装、类与对象的创建及使用、构造函数的特点，增强了对Java基本语法的理解。

面向对象的编程思维和设计方法是现代软件开发的重要基础，掌握这些概念和技能将有助于今后的学习和工作。