3：面向对象、封装继承与多态

在这一任务中你将从“定义一个类”逐步走到“用类去建模一个真实问题”。如果说前两题更偏语法和流程控制，那么这一题更偏工程思维：如何组织代码、隐藏实现细节、复用已有逻辑，以及设计可扩展的结构😸

• Task 1、Task 2、Task 5 较为基础。
• Task 3、Task 4 更能体现你的抽象能力和建模能力。
• 回答时请尽量说明：你为什么这样设计，而不是只给最后一份代码。

先来看一个简单的 Person 类：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private int sex;

    private void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃东西");
    }

    private void sleep() {

    }

    private void dadoudou() {

    }
}

请你创建一个 Java 项目，其中至少包含：

• 一个主类，里面有 main 方法作为程序入口
• 一个 Person 类

然后完成下面的问题：

1. 为 Person 类添加构造方法，并实现“复制对象”的效果。
2. 请说明你的构造方法是否用到了 this，如果用了，它在这里起什么作用。
3. 在 main 方法中创建至少一个 Person 对象，并给对象赋值。
4. 请用自己的话解释“类”和“对象”的关系。

一个类不仅有字段和方法，还涉及“谁可以访问它”“它属于对象还是属于类”。

请继续围绕 Person 类完成下面的练习：

1. 为字段和方法补上你认为合适的访问修饰符。
2. 尝试在以下位置访问它们，并总结访问范围：
   • 当前类内部
   • 同一个包下的其他类
   • 不同包下的类
3. 说明 public、private、protected、默认访问权限分别代表什么。
4. 给 Person 增加一个静态变量，例如“当前已创建对象数量”。
5. 再增加一个静态方法，并解释：
   • 为什么静态方法可以直接通过类名调用
   • 为什么实例方法通常需要先创建对象

这一问重点不是把定义背下来，而是你能否通过实验总结出访问控制和静态成员的行为差异。

继承是面向对象建模的重要方式之一。下面给出一个父类：

public class Animal {
    private String name;
    private int id;

    public Animal(String myName, int myId) {
        name = myName;
        id = myId;
    }

    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡");
    }

    public void introduction() {
        System.out.println("大家好！我是" + id + "号" + name + "。");
    }
}

请完成以下内容：

1. 创建 Penguin 和 Mouse 两个子类，并继承 Animal。
2. 使用 super 调用父类构造方法。
3. 尝试在子类中重写至少一个父类方法，体现不同对象的行为差异。
4. 解释：为什么 Java 不支持类的多继承？

如果你能说清“多继承会带来什么问题”，例如菱形继承冲突，那会更好。

请对几何图形进行建模，并完成圆形、三角形、矩形的周长和面积计算。

要求：

1. 至少用一种面向对象方式完成。
2. 你可以选择：
   • 抽象类方案
   • 接口方案
3. 如果两种方案都完成，请说明它们各自适合什么场景。

建议你至少体现以下几点：

• 统一的调用方式
• 不同图形对同一行为的不同实现
• 使用 @Override 重写方法

如果你已经理解了多态，可以进一步演示：把多种图形放进同一个集合里，循环调用它们的面积或周长方法。

封装不是简单地“把字段改成 private”，而是把对象的内部状态保护起来，并通过合理接口对外提供能力。

请先说明 public、private 等关键字在封装中的作用，再完成下面这段代码：

public class BankAccount {
    // TODO: 修改属性的可见性
    String accountNumber;
    String accountHolder;
    double balance;
    String password;

    BankAccount(String accountNumber, String accountHolder, double initialBalance, String password) {
        // TODO
    }

    void deposit(double amount) {
        // TODO
    }

    boolean withdraw(double amount, String inputPassword) {
        // TODO
    }

    boolean transfer(BankAccount recipient, double amount, String inputPassword) {
        // TODO
    }

    double getBalance() {
        // TODO
    }

    String getAccountInfo() {
        // TODO
    }

    // 只需修改可见性
    boolean validatePassword(String inputPassword) {
        return true;
    }

    // 只需修改可见性
    boolean validateAmount(double amount) {
        return true;
    }
}

建议你至少考虑这些规则：

1. 金额不能是负数或零。
2. 取款和转账前需要校验密码。
3. 余额不能被外部代码随意直接修改。
4. 敏感信息不应该被完整暴露出去。

这一问想看的是：你是否能把“封装”真正落到接口设计上。

请至少提交以下内容：

1. Person 相关代码与说明。
2. 访问修饰符和静态成员的实验结论。
3. BankAccount 的完整实现。

如果你完成了继承、多态建模，也请一并提交运行结果。尤其欢迎你附上：

• 你的类图思路
• 你在设计时做过的取舍
• 你觉得自己写得还不够好的地方

提交点这里

出题人：  coco

QQ：3916627528

邮箱：3916627528@qq.com