Java小实验-多态的应用

一、实验目的及要求

通过包的创建，类的继承在程序中的具体应用，进一步掌握多态的特点、技巧及使用等。同时熟练使用Java异常处理机制，处理程序中可能出现的异常。

二、实验环境及要求

Jdk1.8以上的开发环境，可使用任何编辑器。

三、实验内容及相应程序

1. 设计一个圆类Circle，该类存在于mycircle包中，它具有以下的属性和方法：
   私有属性：圆半径r，圆心坐标x和y，
   方法：设置和获取所有私有属性r,x,y的方法，方法名自定；计算圆周长的方法perimeter()；计算圆面积的方法area(),
   要求直接使用Math类中的PI；
2. 设计一个圆柱体类Cylinder，该类存在于mycylinder包中，Cylinder继承Circle，它增加了以下属性和方法：
   私有属性：高度h，
   方法：设置和获取私有属性h的方法，方法名自定；计算表面积的方法area()；计算体积的方法volume()；
3. 编写一个Java Application程序Compute.java，用来显示某一个圆柱体中心坐标位置(如图1中的k的位置)，高度h，以及它的表面积（不包括两个底的面积）、体积和底面积。要求圆半径r，圆心坐标x和y，以及高度h的值均从命令行输入。
   提示及注意：
   圆柱体的体积=底面积高；
   圆柱体的表面积=底面周长高；
   每一个圆柱体的生成，都是在原有的圆的基础上，添加高度生成的。
4. 编写测试类Computer.java程序，该类能够处理程序中可能出现的所有的异常 ，并有相应的提示信息。如命令行没有输入，则程序会向控制台输出“命令行没有输入，请输入正确的数值”这样的提示信息；

四、实现

源码

MyCircle.Circle.java

package MyCircle;  
  
public class Circle {  
    private double x;  
    private double y;  
    private double r;  
  
    public Circle() {  
        this.x = 0;  
        this.y = 0;  
        this.r = 1;  
    }  
  
    public Circle(double x, double y, double r) {  
        this.x = x;  
        this.y = y;  
        this.r = CheckRadiusFormat(r);  
    }  
  
    public Circle SetX(double x) {  
        this.x = x;  
        return this;  
    }  
  
    public Circle SetY(double y) {  
        this.y = y;  
        return this;  
    }  
  
    public Circle SetR(double r) {  
        this.r = CheckRadiusFormat(r);  
        return this;  
    }  
  
    public double GetX() {  
        return x;  
    }  
  
    public double GetY() {  
        return y;  
    }  
  
    public double GetR() {  
        return r;  
    }  
  
    public double Perimeter() {  
        return Math.PI * this.r * this.r;  
    }  
  
    public double Area(){  
        return Math.PI * Math.pow(r, 2);  
    }  
  
    private double CheckRadiusFormat(double r) {  
        if (r < 0) {  
            throw new RuntimeException("半径不能小于0");  
        }  
        return r;  
    }  
  
}

MyCylinder.Cylinder

package MyCylinder;  
  
import MyCircle.Circle;  
  
public class Cylinder extends Circle {  
    private double h;  
  
    public Cylinder() {  
        super();  
    }  
  
    public Cylinder(double x, double y, double r, double h) {  
        super(x, y, r);  
        this.h = CheckHeightFormat(h);  
    }  
  
    public Double GetH(){  
        return this.h;  
    }  
  
    public Cylinder SetHeight(double h) {  
        this.h = CheckHeightFormat(h);  
        return this;  
    }  
  
    public double Area(){  
        return super.Area() * 2 + super.GetR() * 2 * this.h;  
    }  
  
    public double SurfaceArea(){  
        return super.GetR() * 2 * this.h;  
    }  
    public double Volume(){  
        return super.Area() * this.h;  
    }  
  
    public double BottomArea(){  
        return super.Area();  
    }  
  
    private Double CheckHeightFormat(double h) {  
        if (h < 0) {  
            throw new RuntimeException("高度不能为0");  
        }  
        return h;  
    }  
}

Compute.java

import MyCylinder.Cylinder;  
  
///程序入口类  
public class Compute {  
    public static void main(String[] args){  
        final var vecArgs = Computer.CheckArgs(args);  
        var cylinder = new Cylinder(vecArgs.get(0),vecArgs.get(1),vecArgs.get(2),vecArgs.get(3));  
        System.out.printf("%s,高度为%f\n", FormatCoordinate(cylinder), cylinder.GetH());  
        System.out.println("表面积是：" + cylinder.SurfaceArea());  
        System.out.println("体积是：" + cylinder.Volume());  
        System.out.println("底面积是：" + cylinder.BottomArea());  
    }  
  
    public static String FormatCoordinate(Cylinder cylinder){  
        final var x = cylinder.GetX();  
        final var y = cylinder.GetY();  
        final var r = cylinder.GetR();  
        return String.format("(%f,%f,%f)", x,y,r);  
    }  
}

Computer.java

import java.util.Vector;  
  
///测试类  
public class Computer {  
    public static Vector<Integer> CheckArgs(String[] args){  
        if(args.length == 0){  
            throw new RuntimeException("命令行没有输入，请输入正确的数值");  
        }else if (args.length < 4){  
            throw new RuntimeException("太少的参数，需要至少四个");  
        }else if (args.length > 4){  
            throw new RuntimeException("太多的参数，需要至多四个");  
        }  
  
        var vec = new Vector<Integer>();  
  
        try {  
            for(String element : args){  
                vec.add(Integer.parseInt(element));  
            }  
        } catch (NumberFormatException e) {  
            throw new RuntimeException(e);  
        }  
  
        return vec;  
    }  
}

运行效果

输入参数 5 6 3 7

(5.000000,6.000000,3.000000),高度为7.000000
表面积是：42.0
体积是：197.92033717615698
底面积是：28.274333882308138