【Java】实验三抽象类与接口

实验名称 实验三抽象类与接口

实验目的

1. 深刻理解抽象类、接口的意义。

2. 熟练掌握抽象类和接口的定义、继承抽象类以及实现接口的方法。

3. 理解和掌握多态。

实验内容

（一）抽象类实验：项目源码中新建一个ahpu.shape的包，以下类放在这个包内

1. 定义一个抽象类Shape，包括：

（1）属性：颜色color（可用字符串类型用于输出模拟）

（2）方法：绘制图形的抽象方法draw()；对color操作的set方法和get方法。

2. 继承Shape类，设计抽象类RingShape，RingShape无需定义属性与方法。

3. 继承RingShape类，设计Circle类，实现具体的draw方法：可以用print方法模拟绘图，如

System.out.println("Draw a circle with color: " + this.getColor() );

4. 继承RingShape类，设计Ellipse类，实现具体的draw方法：可以用print方法模拟绘图。

5. 继承Shape类，设计Triangle类，实现具体的draw方法：可以用print方法模拟绘图。

6. 设计用于演示的类Demo，对Circle、Ellipse的draw方法进行功能测试。（或者使用JUnit进行测试

7. 定义一个用于求面积的接口IGeometry，求面积的方法为getArea()。

8. 继承Shape类，实现IGeometry接口，设计一个矩形类Rectangle。Rectangle有length、width两个属性。实现具体的draw方法，实现具体的求面积getArea方法。

9. 在Demo类中，或者使用JUnit测试Rectangle类的功能。

// ahpu.shape 包package ahpu.shape;// 抽象类 Shapepublic abstract class Shape {private String color;public Shape(String color) {this.color = color;}public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}public abstract void draw();}// 抽象类 RingShapepublic abstract class RingShape extends Shape {public RingShape(String color) {super(color);}}// 类 Circlepublic class Circle extends RingShape {public Circle(String color) {super(color);}@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle with color: " + getColor());}}// 类 Ellipsepublic class Ellipse extends RingShape {public Ellipse(String color) {super(color);}@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw an ellipse with color: " + getColor());}}// 类 Trianglepublic class Triangle extends Shape {public Triangle(String color) {super(color);}@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a triangle with color: " + getColor());}}// 接口 IGeometrypublic interface IGeometry {double getArea();}// 类 Rectanglepublic class Rectangle extends Shape implements IGeometry {private double length;private double width;public Rectangle(String color, double length, double width) {super(color);this.length = length;this.width = width;}@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle with color: " + getColor());}@Overridepublic double getArea() {return length * width;}}// 类 Demopublic class Demo {public static void main(String[] args) {Circle circle = new Circle("Red");Ellipse ellipse = new Ellipse("Blue");circle.draw();ellipse.draw();Rectangle rectangle = new Rectangle("Green", 4, 5);System.out.println("Rectangle Area: " + rectangle.getArea());}}

（二）多态演示实验：项目源码中新建一个ahpu.vehicle的包，以下类放在这个包内

1. 设计抽象类Vehicle，类中定义了一个抽象方法transport( )表示运输。

2. 继承抽象类Vehicle，设计普通Java类Bus，Bus类中实现了transport( )，可以用print输出来模拟功能，如：

System.out.println("A bus is driving......");

3. 类似2，继承抽象类Vehicle，设计普通Java类Aircraft，Aircraft类中实现了transport( )，可以用print输出来模拟功能。

4. 设计驾驶员类Driver，

（1）类中有一个Vehicle类对象成员vehicle，并有set和get方法；

（2）类中有一个方法drive( )，调用了vehicle对象的transport方法，如：

public void drive() {

vehicle.transport();

}

5. 设计功能演示类Demo，对于Driver类对象driver，分别设置不同的交通工具类对象bus（Bus类对象）和aircraft（Aircraft类对象），演示不同交通工具对象的不同运输功能（transport方法的多态）。

// ahpu.vehicle 包package ahpu.vehicle;// 抽象类 Vehiclepublic abstract class Vehicle {public abstract void transport();}// 类 Buspublic class Bus extends Vehicle {@Overridepublic void transport() {System.out.println("A bus is driving......");}}// 类 Aircraftpublic class Aircraft extends Vehicle {@Overridepublic void transport() {System.out.println("An aircraft is flying......");}}// 类 Driverpublic class Driver {private Vehicle vehicle;public Vehicle getVehicle() {return vehicle;}public void setVehicle(Vehicle vehicle) {this.vehicle = vehicle;}public void drive() {vehicle.transport();}}// 类 Demopublic class Demo {public static void main(String[] args) {Driver driver = new Driver();Vehicle bus = new Bus();Vehicle aircraft = new Aircraft();driver.setVehicle(bus);driver.drive();driver.setVehicle(aircraft);driver.drive();}}

（三）接口及匿名内部类实验：项目源码中新建一个ahpu.innerclass的包，以下类放在这个包内

1. 设计接口（interface）Car，Car接口中定义三个方法：start()，accelerate()，brake()。

2. 设计智能机器人（即Car的驾驶员）类SmartRobot，类中定义

（1）属性：Car接口的对象car，以及相应的set方法和get方法；

（2）方法：drive()，模拟智能机器人的驾驶功能，具体代码可参考：

public void drive() {

car.start();

car.accelerate();

car.brake();

}

3. 设计功能演示类Demo，对于SmartRobot类对象robot，设置一个基于接口Car的匿名内部类对象，内部类中覆盖实现start()，accelerate()，brake()三个方法。

4. 演示robot对象的drive方法。

// ahpu.innerclass 包package ahpu.innerclass;// 接口 Carpublic interface Car {void start();void accelerate();void brake();}// 类 SmartRobotpublic class SmartRobot {private Car car;public Car getCar() {return car;}public void setCar(Car car) {this.car = car;}public void drive() {car.start();car.accelerate();car.brake();}}// 类 Demopublic class Demo {public static void main(String[] args) {SmartRobot robot = new SmartRobot();Car car = new Car() {@Overridepublic void start() {System.out.println("Car is starting...");}@Overridepublic void accelerate() {System.out.println("Car is accelerating...");}@Overridepublic void brake() {System.out.println("Car is braking...");}};robot.setCar(car);robot.drive();}}