JDK 中对封装、继承、多态的典型应用

封装、继承、多态是面向对象编程中的三大特性。在JDK中，封装可以通过将属性设置为private来实现，继承可以通过extends关键字来实现，而多态可以通过方法重载和方法重写来实现。其中，封装可以保护属性不被其他对象直接访问和修改，继承可以减少代码的冗余，多态可以提高代码的扩展性和灵活性。一个典型的应用包括，使用封装来保护数据的安全性，使用继承来实现代码的复用，使用多态来处理不同对象的特定行为。

相关问题

写一份JAVA以掌握类的封装方法，学会基本的面向对象程序设计方法，掌握继承和多态、抽象类和接口等重要技术为实验目的的实验报告

实验报告

一、实验目的

本次实验旨在通过掌握类的封装方法、学习基本的面向对象程序设计方法、掌握继承和多态、抽象类和接口等重要技术，提高学生的Java编程能力和面向对象设计思维，从而能够熟练运用Java语言进行面向对象程序设计。

二、实验环境

1. 开发环境：Eclipse 4.9.0

2. Java版本：jdk1.8.0_191

三、实验内容

本次实验主要包括以下内容：

1. 学习类的封装方法，掌握如何定义类和使用public、private、protected等关键字来控制类的访问权限。

2. 学习基本的面向对象程序设计方法，掌握如何定义类的属性和方法，以及如何实例化类对象和调用对象的方法。

3. 掌握继承和多态的基本概念和使用方法，了解子类和父类之间的关系，掌握方法重载和方法覆盖的区别和使用。

4. 学习抽象类和接口的基本概念和使用方法，掌握抽象类和接口的定义和继承关系，了解抽象类和接口的作用和使用场景。

四、实验步骤

1. 定义一个Person类，包括属性name、age和gender，以及方法setName()、setAge()、setGender()和toString()，其中toString()方法用于返回Person对象的字符串表示形式。

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String gender;
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    
    public String toString() {
        return "Name: " + name + ", Age: " + age + ", Gender: " + gender;
    }
}

2. 定义一个Student类，继承自Person类，包括属性id和score，以及方法setId()、setScore()和toString()，其中toString()方法覆盖了父类的toString()方法，增加了id和score属性的输出。

public class Student extends Person {
    private String id;
    private double score;
    
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    
    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
    
    public String toString() {
        return super.toString() + ", Id: " + id + ", Score: " + score;
    }
}

3. 定义一个Animal接口，包括方法eat()和move()。

public interface Animal {
    public void eat();
    public void move();
}

4. 定义一个Cat类，实现Animal接口，包括属性name和age，以及方法eat()和move()，其中eat()方法输出"Cat is eating"，move()方法输出"Cat is moving"。

public class Cat implements Animal {
    private String name;
    private int age;
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println("Cat is eating");
    }
    
    public void move() {
        System.out.println("Cat is moving");
    }
}

五、实验结果

1. 使用Person类创建一个person对象，并设置其属性值，然后调用toString()方法输出结果如下：

Person person = new Person();
person.setName("Tom");
person.setAge(20);
person.setGender("Male");
System.out.println(person.toString());

输出结果为：

Name: Tom, Age: 20, Gender: Male

2. 使用Student类创建一个student对象，并设置其属性值，然后调用toString()方法输出结果如下：

Student student = new Student();
student.setName("Alice");
student.setAge(18);
student.setGender("Female");
student.setId("20210001");
student.setScore(90.0);
System.out.println(student.toString());

输出结果为：

Name: Alice, Age: 18, Gender: Female, Id: 20210001, Score: 90.0

3. 使用Cat类创建一个cat对象，并设置其属性值，然后调用eat()和move()方法输出结果如下：

Cat cat = new Cat();
cat.setName("Kitty");
cat.setAge(2);
cat.eat();
cat.move();

输出结果为：

Cat is eating
Cat is moving

六、实验总结

本次实验通过学习类的封装方法、基本的面向对象程序设计方法、继承和多态、抽象类和接口等重要技术，提高了我对Java编程语言的理解和应用能力。通过实验，我深刻认识到面向对象编程思想的重要性和优越性，掌握了面向对象程序设计的基本方法和技术，能够熟练运用Java语言进行面向对象程序设计。在今后的学习和工作中，我将继续加强对Java编程语言的学习和应用，不断提高自己的编程能力和创新能力。

（1）JDK和JRE的关系。 （2）什么是方法的重写？ （3）简述JAVA多态的三种形式。 （4）创建一个数组名为arrs，含有10个元素的byte数组。 （5）简述线程的五种状态。 （6）一个类声明为final，表示什么意思。 （7）什么是方法的重载？ （8）面向对象的三大特征。 （9）创建一个数组名为arrs，含有10个元素的char数组。 （10）简述线程五中状态中的阻塞状态。 （11）break与continue

(1) JDK(Java Development Kit)是Java开发工具包，包含了Java编译器、Java运行环境、Java API等工具和库，是Java程序开发的必备工具。JRE(Java Runtime Environment)是Java运行环境，包含了Java虚拟机(JVM)和Java运行所需要的库文件等，用于运行Java程序。

(2) 方法的重写是指子类定义了与父类名字、参数列表和返回类型都相同的方法，这个过程也称为方法的覆盖。在子类中重写父类的方法，可以改变父类方法的实现，达到自己的需求。

(3) JAVA多态的三种形式包括：方法重载、方法重写和接口实现。

(4) 创建一个名为arrs的含有10个元素的byte数组的代码如下：

byte[] arrs = new byte[10];

(5) 线程的五种状态包括：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态和死亡状态。

(6) 如果一个类被声明为final，表示该类不能被继承。final类中的方法可以被子类继承，但不能被重写。

(7) 方法的重载是指在一个类中定义了多个同名的方法，但参数列表不同，返回类型可以相同，也可以不同。编译器会根据调用方法时传入的参数类型和数量来确定调用哪个方法。

(8) 面向对象的三大特征包括：封装、继承和多态。

(9) 创建一个名为arrs的含有10个元素的char数组的代码如下：

char[] arrs = new char[10];

(10) 阻塞状态是指线程因为等待某个操作完成而暂时停止运行，直到等待的操作完成后才会重新进入就绪状态。

(11) break和continue都是Java中的关键字。break用于跳出循环，执行循环后面的语句；continue用于跳过本次循环，执行下一次循环。