JAVA课程十一次实验课程主要知识点示例

一、实验场景

某大学图书馆需要管理两类资源：图书（Book） 和期刊（Journal）。两类资源都有基本信息（编号、名称、作者），但图书有 ISBN 编号，期刊有出版周期（如 "月刊""季刊"）。此外：

图书支持 "借阅" 和 "归还" 操作；

期刊支持 "借阅""归还" 和 "电子版下载" 操作；

图书馆需要统计资源总数、按类型查询资源信息。

二、实验要求

1. 设计核心接口
   Borrowable接口：定义可借阅资源的规范，包含方法：
   void borrow(String userId)：记录借阅操作（参数为借阅人 ID）；
   void returnRes(String userId)：记录归还操作（参数为借阅人 ID）。
   Downloadable接口：定义可下载资源的规范，包含方法：
   String download()：返回下载链接（如 "https://lib.example.com/journals/xxx"）。
2. 设计父类与子类
   父类Resource（资源基类）：
   成员变量：protected String id（资源编号）、protected String name（名称）、protected String author（作者）；
   构造方法：public Resource(String id, String name, String author)；
   普通方法：public void showBasicInfo()：打印 "资源编号：XXX，名称：XXX，作者：XXX"；
   抽象方法：public abstract String getType()：返回资源类型（如 "图书""期刊"，由子类实现）。
   子类Book（图书，继承Resource，实现Borrowable）：
   新增成员：private String isbn（ISBN 编号）；
   构造方法：public Book(String id, String name, String author, String isbn)；
   实现Borrowable接口的borrow()和returnRes()：
   borrow()：打印 "图书《XXX》（ISBN：XXX）被用户 XXX 借阅"；
   returnRes()：打印 "图书《XXX》（ISBN：XXX）被用户 XXX 归还"；
   重写getType()：返回 "图书"；
   新增方法：public String getIsbn()：返回 ISBN 编号。
   子类Journal（期刊，继承Resource，实现Borrowable和Downloadable）：
   新增成员：private String period（出版周期，如 "月刊"）；
   构造方法：public Journal(String id, String name, String author, String period)；
   实现Borrowable接口的方法：
   borrow()：打印 "期刊《XXX》（周期：XXX）被用户 XXX 借阅"；
   returnRes()：打印 "期刊《XXX》（周期：XXX）被用户 XXX 归还"；
   实现Downloadable接口的download()：返回 "https://lib.example.com/journals/"+ 资源编号；
   重写getType()：返回 "期刊"；
   新增方法：public String getPeriod()：返回出版周期。
3. 设计管理类
   LibraryManager类：管理所有资源，包含：
   成员变量：private List resources（存储资源的集合）；
   构造方法：初始化集合（resources = new ArrayList<>()）；
   方法：
   public void addResource(Resource res)：向集合添加资源（支持多态，可添加Book或Journal）；
   public void showAllResources()：遍历集合，调用每个资源的showBasicInfo()和getType()，打印所有资源信息；
   public int countByType(String type)：统计指定类型（如 "图书"）的资源数量。
4. 测试类
   LibraryTest类（含main方法）：
   创建LibraryManager对象；
   添加 3 个资源：
   图书：编号 "B001"，名称 "Java 编程思想"，作者 "Bruce Eckel"，ISBN "9787111213826"；
   期刊：编号 "J001"，名称 "计算机学报"，作者 "中国计算机学会"，周期 "月刊"；
   图书：编号 "B002"，名称 "数据结构"，作者 "严蔚敏"，ISBN "9787302147510"；
   调用showAllResources()打印所有资源；
   调用countByType("图书")并打印结果（预期为 2）；
   对 "Java 编程思想" 执行借阅（用户 "U1001"）和归还操作；
   对 "计算机学报" 执行借阅（用户 "U1002"）、归还和下载操作，打印下载链接。

三、解析

我们可以首先创建一个包，将所有的内容放在这个包里面。如下图的包。

3.1 接口定义

两个接口需要单独定义：

首先我们在本次实验的包里面创建接口：

如下图所示，依然选择创建java类，但是在命名的时候选择接口而不是类。

创建好两个接口后如图所示。

两个接口的代码如下所示。

3.2 父类与子类

父类Resource

根据题意，首先创建父类Resource（资源基类）

这是一个抽象类，功能如下：

成员变量：protected String id（资源编号）、protected String name（名称）、protected String author（作者）；

构造方法：public Resource(String id, String name, String author)；

普通方法：public void showBasicInfo()：打印 "资源编号：XXX，名称：XXX，作者：XXX"；

抽象方法：public abstract String getType()：返回资源类型（如 "图书""期刊"，由子类实现）。

子类Book

子类Book（图书，继承Resource，实现Borrowable）：

新增成员：private String isbn（ISBN 编号）；

构造方法：public Book(String id, String name, String author, String isbn)；

实现Borrowable接口的borrow()和returnRes()：

borrow()：打印 "图书《XXX》（ISBN：XXX）被用户 XXX 借阅"；

returnRes()：打印 "图书《XXX》（ISBN：XXX）被用户 XXX 归还"；

重写getType()：返回 "图书"；

新增方法：public String getIsbn()：返回 ISBN 编号。

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我们在写上继承Resource，实现接口Borrowable后报错，这是为什么？

这是因为我们理论课讲的普通类 实现一个接口，就要实现它的所有抽象方法。

这个时候，按住alt+enter，选择实现方法

这个时候即可选择我们要实现的方法，

这个时候会帮我们自动实现所有的方法

这个时候根据题意完成代码，完整代码如下所示：

子类Journal

期刊类同理：

3.3设计管理类

LibraryManager类：管理所有资源，包含：

成员变量：private List resources（存储资源的集合）；

构造方法：初始化集合（resources = new ArrayList<>()）；

方法：

public void addResource(Resource res)：向集合添加资源（支持多态，可添加Book或Journal）；

public void showAllResources()：遍历集合，调用每个资源的showBasicInfo()和getType()，打印所有资源信息；

public int countByType(String type)：统计指定类型（如 "图书"）的资源数量。

---

依然根据题意一步一步完成，管理类代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 图书馆管理类
public class LibraryManager {
    private List<Resource> resources;

    public LibraryManager() {
        resources = new ArrayList<>();
    }

    public void addResource(Resource res) {
        resources.add(res);
    }

    public void showAllResources() {
        System.out.println("\n=== 图书馆资源列表 ===");
        for (Resource res : resources) {
            res.showBasicInfo(); // 调用父类方法（多态）
            System.out.println("资源类型：" + res.getType()); // 调用子类重写的抽象方法
        }
    }

    public int countByType(String type) {
        int count = 0;
        for (Resource res : resources) {
            if (res.getType().equals(type)) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}

此处代码使用了ArrayList，大家学习过数据结构，

3.4 测试类

LibraryTest类（含main方法）：

创建LibraryManager对象；

添加 3 个资源：

图书：编号 "B001"，名称 "Java 编程思想"，作者 "Bruce Eckel"，ISBN "9787111213826"；

期刊：编号 "J001"，名称 "计算机学报"，作者 "中国计算机学会"，周期 "月刊"；

图书：编号 "B002"，名称 "数据结构"，作者 "严蔚敏"，ISBN "9787302147510"；

调用showAllResources()打印所有资源；

调用countByType("图书")并打印结果（预期为 2）；

对 "Java 编程思想" 执行借阅（用户 "U1001"）和归还操作；

对 "计算机学报" 执行借阅（用户 "U1002"）、归还和下载操作，打印下载链接。

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// 测试类
public class LibraryTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建图书馆管理器
        LibraryManager manager = new LibraryManager();

        // 添加资源（多态：父类引用指向子类对象）
        Resource book1 = new Book("B001", "Java编程思想", "Bruce Eckel", "9787111213826");
        Resource journal1 = new Journal("J001", "计算机学报", "中国计算机学会", "月刊");
        Resource book2 = new Book("B002", "数据结构", "严蔚敏", "9787302147510");
        manager.addResource(book1);
        manager.addResource(journal1);
        manager.addResource(book2);

        // 显示所有资源
        manager.showAllResources();

        // 统计图书数量
        int bookCount = manager.countByType("图书");
        System.out.println("\n图书总数：" + bookCount); // 输出：2

        // 图书借阅与归还
        System.out.println("\n=== 图书操作 ===");
        Book javaBook = (Book) book1; // 向下转型（因需调用Book特有方法，或直接用book1调用Borrowable方法）
        javaBook.borrow("U1001");
        javaBook.returnRes("U1001");

        // 期刊操作（借阅、归还、下载）
        System.out.println("\n=== 期刊操作 ===");
        Journal compJournal = (Journal) journal1;
        compJournal.borrow("U1002");
        compJournal.returnRes("U1002");
        System.out.println("期刊下载链接：" + compJournal.download());
    }
}

3.5 最后形态

3.6 测试结果