实验5 
类与对象
实验目的
(1)熟练掌握类的定义方法,包括构造方法、属性及普通方法的定义; 
(2)掌握静态属性、最终属性的应用,理解静态属性与实例属性(非静态属性)的
区别;
(3)掌握方法的定义和调用,理解方法调用时的参数传递过程; 
(4)重点理解类与对象的关系、引用变量与普通变量的区别; 
(5)掌握包的定义和使用方法,能够基于包进行成员的访问控制; 
(6)培养对特定问题中的数据和功能进行抽象建模的能力。
5.1 类的设计
练习题5-1:学生类v1 
【内容】
定义一个学生类Student,包含: 
.3个属性:学号(no)、姓名(name)和年龄(age); 
. 两个构造方法:无参构造方法,以及三参数(name、age、no)的构造方法; 
. 一个普通方法:输出当前对象各属性值的print()方法。
【思路】
① 确定属性的类型:姓名和学号应为String类型,年龄应为int类型,定义如下: 
String no, name; 
int age; 
② 按照构造方法的规则,无参构造方法定义如下: 
public Student() {} 
有参构造方法中的3个参数分别为当前对象的3个属性赋值,定义如下: 
public Student(String no, String name, int age) { 
this.no =no; 
this.name =name; 
this.age =age; 
}

68 Java 语言程序设计上机教程 
③ print()方法的功能是输出当前对象各属性值,不需要参数,也不需要返回结果,定
义如下: 
void print() { 
System.out.printf("No.% s, Name:% s, Age:% d\n",this.no, this.name, 
this.age); 
} 
④ 可以在Student类中添加main()方法,用于创建对象并测试。
【程序代码】 
class Student { 
String no, name; 
int age; 
public Student() { } 
public Student(String no, String name, int age) { 
this.no =no; 
this.name =name; 
this.age =age; 
} 
void print() { 
System.out.printf("No.%s, Name:%s, Age:%d\n", this.no, this.name, 
this.age); 
} 
}p
ublic class TestStudent{ 
public static void main(String[] args) { 
Student stu =new Student("001", "Mike", 10); 
stu.print(); 
} 
} 
【运行结果】 
No.001, Name:Mike, Age:10 
【思考】
在此例中,如果需要修改对象stu的属性值,该如何实现? 
自测题5-1:简易计算器
【内容】
设计一个简易计算器类Calculator,用来对两个整型属性a和b进行多种运算,包含: 
(1)两个属性a和b,用来进行运算的数据; 
(2)两个构造方法:无参构造方法,以及两参数的构造方法对属性a和b赋初值;

实验5　类与对象

69
(3)对属性a和b进行运算的4个方法:add()(求和)、sub()(求差)、multiply()(求
积)、divide()(求商)。
设计Java类TestCalculator,在其main()方法中根据输入的两个整数创建一个
Calculator对象,在屏幕上输出两个整数的和、差、积、商。要求商保留两位小数。如果输
入的除数为0,则输出eror。

自测题5-2:电视机类

【内容】

每台电视机都是一个对象,有多个状态(当前频道、当前音量、是否打开),有多种操作
(转换频道、调节音量、打开、关闭等)。可以设计Television类对电视机进行建模,其
UML图如图5-1所示。


图5-
1 
电视机类的设计

其中,和c分别实现开机状态下频道号加1和减1,最小

channelUp() hannelDown() 
为1,最大为300;volumeUp()和volumeDown()分别实现开机状态下音量加1和减1,最
小为0,最大为10 。

设计Java类TestTelevision,在其main()方法中依次读取频道号、音量和开关机状
态,创建一个Television对象,按顺序调用turnOn ()、volumeDown()和channelUp()来
调整该对象的频道和音量,最后调用print()在屏幕上输出其状态。若输入的频道号和音
量不合要求,直接提示eror。

自测题5-3:股票类v1 

【内容】

对股票交易市场中的每只股票进行建模。每只股票都是一个对象,有股票代码、股票
名字、股票总量、前一交易日收盘价、当前股价、当前是否可以交易等多个状态,有多种操
作(计算总市值、计算当日市值增长率、输出信息等)。可以设计Stock类对股票进行建
模,其UML图如图5-2所示。

设计Java类TestStock,在其main()方法中根据输入的股票代码、名称、总量、收盘


70 Java 语言程序设计上机教程
图5-2 股票类的设计
价和当前价格来创建一个Stock对象,调用以上方法来计算该股票的总市值和当日市值
增长率,最后在屏幕上输出该股票的信息。输入输出的运行结果如下。 
stock code:000012↙ 
stock name:NBA↙ 
stock shares(万):310820↙ 
stock closing price:7.38↙ 
stock current price:7.65↙ 
Total market value(万元):2377773.0 
Changed percent:3.66% 
5.2 创建对象与构造方法
练习题5-2:学生类v2 
【内容】
为练习题5-1中的Student类设计以下多个构造方法,形成Student2类,实现创建对
象的多种方式。
(1)无参构造方法:设置学号为000,name为null,年龄为0; 
(2)三参数的构造方法:设置对象的name、age、no属性值; 
(3)两参数的构造方法:设置对象的no和name属性值,年龄为0; 
(4)两参数的构造方法:设置对象的no和age属性值,name为untyped; 
(5)单参数的构造方法:设置对象的no属性值,name为untyped,age为0。
定义TestStudent2类,在其main()中创建对象并输出其信息。
【思路】
① 新建Student2类,在练习题5-1中Student类的基础上修改代码; 
String name, no; 
int age;

实验5　类与对象 71 
② 在Java继承机制下,创建子类对象时,Java系统会默认调用父类的无参构造方
法。如果一个类中显式定义了构造方法,系统就不会再提供默认的无参构造方法。为了
避免子类对象创建时找不到无参构造方法的潜在风险,通常为类定义显式的无参构造
方法。③
按照题目要求,无参构造方法定义如下: 
public Student2() { 
this.name ="null"; 
this.no ="000"; 
this.age =0; 
} 
④ 三参数的构造方法中的3个参数分别为当前对象的3个属性赋值,定义如下: 
public Student2(String no, String name, int age) { 
this.no =no; 
this.name =name; 
this.age =age; 
} 
⑤ 两参数的构造方法设置对象的no和name属性值。为了防止在多个构造方法中
重复地出现赋值语句,可以在构造方法的首行使用this()来调用本类的其他构造方法,实
现代码复用。定义如下: 
public Student2(String no, String name) { 
this(no, name, 0); // 使用this()调用三参数的构造方法,age 值设为默认的0 
} 
⑥ 其他构造方法类似定义。
⑦ 创建对象时,系统根据提供的实际参数自动调用相应的构造方法,进行对象的初
始化工作。
【程序代码】 
class Student2 { 
String no, name; 
int age; 
public Student2() { 
this.no ="000"; 
this.name ="null"; 
this.age =0; 
} 
public Student2(String no, String name, int age) { 
this.no =no;

72 Java 语言程序设计上机教程 
this.name =name; 
this.age =age; 
} 
public Student2(String no, String name) { 
// 使用this()调用三参数的构造方法,age 值设为0 
this(no, name, 0); 
} 
public Student2(String no, int age) { 
// 使用this()调用三参数的构造方法,name 值设为"untyped" 
this(no, "untyped", age); 
} 
public Student2(String no) { 
//调用三参数的构造方法,name 值设为"untyped",age 值设为0 
this(no, "untyped", 0); 
} 
void print() { 
System.out.printf("No.%s, Name:%s, Age:%d\n", this.no, this.name, 
this.age); 
} 
}p
ublic class TestStudent2{ 
public static void main(String[] args) { 
// 3 个实参,自动调用三参数的构造方法 
Student2 s1 =new Student2("001", "Mike", 10); 
s1.print(); 
// 2 个String 实参,自动调用两参数的构造方法 
Student2 s2 =new Student2("002", "John"); 
s2.print(); 
// 1 个String 实参,自动调用单参数的构造方法 
Student2 s3 =new Student2("003"); 
s3.print(); 
} 
} 
【运行结果】 
No.001, Name:Mike, Age:10 
No.002, Name:John, Age:0 
No.003, Name:untyped, Age:0 
【思考】
若已经定义好publicStudent2(Stringno,Stringname){…},能否在其基础上实现
三参数的构造方法publicStudent2(Stringno,Stringname,intage)? 
注意:如果在构造方法中使用了this()互相调用,必须保证至少有一个构造方法是

73
实验5　类与对象

未使用this() 语句的,否则会出现"RecursiveconstructorinvocationStudent2(String, 
String,int)"的错误。

自测题5-4:矩形类v1 

【内容】
对矩形进行建模。每个矩形都是一个对象,设计矩形类R其UML 图如
图5-3所示。
ectangle, 


图5-
3 
矩形类的设计

另设计一个Java类TestRectangle,在其main() 方法中创建多个Rectangle对象,在
屏幕上输出对象的各项信息。

自测题5-5:股票类v2 

【内容】

在自测题5-3中的股票类的基础上,设计Stock2 类,其UML 图如图5-4所示。


图5-
4 
股票类v2的设计

特别注意构造方法的定义。对象属性的默认值按表5-1设计。

设计Java类TestStock2,在其main() 方法中创建多个Stock2 对象,在屏幕上输出对
象的各项信息。


74 Java 语言程序设计上机教程
表5-1 Stock2类的属性默认值
属性默认值属性默认值
totalShares 0 currentPrice 0.0 
previousClosingPrice 0.0 isTradable false 
5.3 方法的设计:代码封装
练习题5-3:二维空间的点 
【内容】
二维空间的每个点都是一个对象,定义Point2D类进行建模,其成员如下: 
(1)属性x和y:实型,表示点的x和y坐标。
(2)无参构造方法:置x和y为0。
(3)两参数构造方法:初始化x和y。
(4)getDistance()方法:计算当前点与指定点之间的距离。
(5)getQuadrant()方法:获取当前点在第几象限,返回整型1、2、3、4,若在坐标轴上
则返回0。
在TestPoint2D类的main()中定义两个Point2D对象d1和d2,并调用方法计算两
点之间的距离(要求输出两位小数),计算p2点在第几象限。
【思路】
① 方法代表对象所具有的动态行为或操作,实现该行为或操作的具体代码被封装在
方法体中,通过方法名和参数来对外提供被访问的途径,并通过方法返回值来体现行为或
操作的结果,因此需要根据具体问题进行特定方法的设计。
② getDistance()方法的功能是计算当前点和指定点之间的距离:当前点即当前对
象,还需要为该方法提供另一个点参与运算,即该方法需要一个Point2D 类型的形参;该
方法应得到一个距离值(应为实型)作为结果,即方法的类型应为实型。由此得到方法的
整体结构: 
double getDistance(Point2D p) { 
// 该功能的具体实现代码
} 
方法体内是计算当前点和参数点p之间距离的具体代码,此处采用欧氏距离计算,得
到的结果需要通过return语句返回,代码如下: 
double getDistance(Point2D p) { 
double d; 
// 计算距离值 
d =Math.sqrt((x -p.x) * (x -p.x) +(y -p.y) * (y -p.y));

实验5　类与对象 75 
return d; // 返回结果
} 
③ getQuadrant()方法的功能是获取当前点在第几象限:当前点即当前对象,即该方
法无须形参;该方法应得到一个象限编号作为结果,即方法类型应为整型。由此得到方法
的整体结构: 
int getQuadrant() { 
// 该功能的具体实现代码
} 
方法体内是计算象限编号的具体代码,如下: 
int getQuadrant() { 
if (x >0 && y >0) return 1; 
else if (x <0 && y >0) return 2; 
else if (x <0 && y <0) return 3; 
else if (x >0 && y <0) return 4; 
else return 0; 
} 
④ 一旦创建好对象,即可调用该对象的各个方法来实现相应的功能。
【程序代码】 
class Point2D { 
double x, y; 
public Point2D() {} 
public Point2D(double x, double y) { 
this.x =x; 
this.y =y; 
} 
double getDistance(Point2D p) { 
double d; 
// 计算距离值 
d =Math.sqrt((x -p.x) * (x -p.x) +(y -p.y) * (y -p.y)); 
return d; // 返回结果 
} 
int getQuadrant() { 
if (x >0 && y >0) 
return 1; 
else if (x <0 && y >0) 
return 2; 
else if (x <0 && y <0) 
return 3;

76 Java 语言程序设计上机教程 
else if (x >0 && y <0) 
return 4; 
else 
return 0; 
} 
}p
ublic class TestPoint2D{ 
public static void main(String[] args) { 
Point2D p1 =new Point2D(); // 原点 
Point2D p2 =new Point2D(10, -5); // 点(10,-5) 
//调用getDistance()计算p1 和p2 的距离 
System.out.println(p1.getDistance(p2)); 
//调用getQuadrant()计算p2 在第几象限 
System.out.println("p2 点在第" +p2.getQuadrant() +"象限"); 
} 
} 
【运行结果】 
11.18 
p2 点在第4 象限
【思考】
在以上Point2D类的基础上定义方法来判断当前点和特定点是否在同一水平线上。
请思考如何设置参数、方法类型等。
自测题5-6:学生类v3 
【内容】
定义Student3类对每个学生进行建模,其成员如下。
(1)属性name和age:表示学生的姓名和年龄。
(2)无参构造方法:置name为null,age为0。
(3)两参数构造方法:初始化name和age。
(4)isSameAge()方法:比较当前学生和指定学生的年龄是否相等。
(5)print()方法:输出该学生的相关属性值。
设计Java类TestStudent3测试Student3类中定义的方法,并输出结果。
自测题5-7:矩形类v2 
【内容】
对矩形进行建模。每个矩形都是一个对象,设计矩形类Rectangle2,其UML 图如
图5-5所示。
其中,getArea()和getPerimeter()方法分别计算矩形的面积和周长;draw()方法在