集美大學(xué)課程實驗報告-第02周 預(yù)習(xí)、實驗與作業(yè)：Java基礎(chǔ)語法2、面向?qū)ο笕腴T

一、目的（本次實驗所涉及并要求掌握的知識點）

以下內(nèi)容請根據(jù)實際情況編寫

• 了解java中方法、數(shù)組、引用數(shù)據(jù)類型
• 掌握面向?qū)ο蠡A(chǔ) ”基本概念、封裝與模塊化、對象的初始化

二、課前問題解答

題目1—方法相關(guān)問題

public class Main {
    static void changeStr(String x) {
        x = "xyz";
    }
    static void changeArr(String[] strs) {
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            strs[i] = strs[i]+""+i;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {    
        String x = "abc";
        changeStr(x);
        System.out.println(x);
        changeArr(args);
        System.out.println(Arrays.toString(args));
    }
}

對于如上代碼：
1.1 changeStr與changeArr的功能各是什么？
1.2 main方法的x有沒有被改變？為什么？
1.3 main方法的args數(shù)組的內(nèi)容有沒有被改變？為什么？
1.4 args數(shù)組中的值是從哪里來的？要怎么才能給他賦值。

1.1
 changeStr:該方法接收一個String類型的參數(shù)x，并在方法內(nèi)部將x的值修改為"xyz"。(由于String在Java中是不可變的,且Java是按值傳遞的，因此該方法實際上不會修改調(diào)用者傳入的原始String對象的值,實際上是新建一個對象來存儲，且使x指向該地址)
 changeArr:該方法接收一個String數(shù)組strs，然后遍歷數(shù)組中的每一個元素，并在每個元素后面拼接上當前元素的索引i。(由于數(shù)組是引用類型，方法內(nèi)部操作的是原始數(shù)組對象的引用副本，因此對數(shù)組元素的修改會直接影響調(diào)用者傳入的原始數(shù)組)
1.2 
main方法的x沒有被改變,因為Java 是按值傳遞，changeStr(x) 傳遞的是x的引用地址(即x指向的字符串 "abc" 的地址）在changeStr 方法內(nèi)部，x="xyz"; 只是讓局部變量 x 指向了一個新的字符串對象 "xyz"的地址，而不會影響 main方法中的原始變量x。因此，main 方法中的 x 仍然指向原來的字符串 "abc"，輸出結(jié)果為 abc。
1.3 
main方法的args數(shù)組的內(nèi)容有被改變，因為args是一個String數(shù)組，屬于引用類型。changeArr(args)傳遞的是 args 數(shù)組的引用地址，這個地址指向的仍然是原始數(shù)組對象。在changeArr方法內(nèi)部，通過strs[i]=strs[i]+""+i; 修改了數(shù)組元素的值，由于strs和args實際指向的是同一個數(shù)組對象地址，因此修改會直接反映到main方法的args數(shù)組上。
1.4
來源:args是main方法的參數(shù)，表示命令行參數(shù)。
賦值:當我們在命令行(或終端)中運行程序時，可以在類名后面?zhèn)魅雲(yún)?shù)，這些參數(shù)會被自動解析為String數(shù)組并傳遞給main方法的args。

題目2—題目數(shù)組相關(guān)問題

對于如下程序

int[] arr = new int[3];
arr[0] = 1; arr[1] = 1;
int[] arrX = arr;
arr[0] = 2;
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(arrX));

2.1 這段程序輸出結(jié)果是什么？為什么？

String[] strArr = {"aa","bb","cc"};
strArr[1] = "xx";
System.out.println(Arrays.toString(strArr));

2.2 字符串是不可變類，為什么可以對strArr[1]賦值"xx"。

2.1
[2,1,0]
[2,1,0]
數(shù)組arr和arrX存儲的是數(shù)組對象的引用(地址),而不是數(shù)組本身，int[] arrX = arr這行代碼并沒有創(chuàng)建新的數(shù)組，而是讓arrX指向arr所引用的同一個數(shù)組對象,修改arr的同時也是在修改arrX。
2.2
String的不可變性，指的是String對象本身的內(nèi)容不能被修改。數(shù)組本身是可變的，我們可以修改數(shù)組中元素的引用。strArr[1] = "xx"; 并不是修改原字符串"bb"，而是讓數(shù)組的第二個元素指向一個新的字符串對象 "xx"的地址。

題目3—使用int[5][]定義一個二維數(shù)組，其第二維到底有多長？嘗試補全代碼，然后使用foreach獲其他循環(huán)方法遍歷這個二維數(shù)組？

第二維(列)的長度沒有定義,即每一行的列數(shù)可以不同,是可變的(也叫“鋸齒數(shù)組”).
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
     int[][] arr = new int[5][5];
     for (int i = 0;i<arr.length;i++) {
            for (int j= 0;j<arr[i].length;j++) {
                arr[i][j]=i * 10+j; 
            }
        }
     foreach(arr);
}
 public static void foreach(int[][] arr) {
        for (int[] row : arr) { 
            for (int i: row) { 
                System.out.print(i+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}
   

題目4—類與對象的區(qū)別是什么？ Math類有對象嗎？String類有什么屬性是private的，有什么方法是public的，為什么這樣設(shè)計(嘗試舉兩例說明)？

1.類是對象的模板或藍圖,定義了對象的屬性(字段)和行為(方法);對象是類的實例,是具體的實體
2.Math類沒有對象
3.
(1)
1.private final char value[],防止外部直接修改字符數(shù)組，保證String的不可變性
2.private int hash,哈希碼是內(nèi)部優(yōu)化細節(jié)，外部無需訪問,這樣可以防止外部篡改哈希碼
(2)
1.public charAt(int index),提供安全訪問字符的方式，而不暴露內(nèi)部 value 數(shù)組,還可以保證不可變性(返回的是 char，不是引用)
2.public String substring(int beginIndex),提供字符串截取功能，而不暴露內(nèi)部實現(xiàn),還可以返回新 String 對象，不修改原字符串（符合不可變性）

題目5—將類的屬性設(shè)置為public可以方便其他類訪問，但為什么Java中普遍使用setter/getter模式對對象的屬性進行訪問呢？這與封裝性又有什么關(guān)系？

如果將類的屬性直接設(shè)為public，外部類可以直接訪問和修改，會無法添加額外邏輯，還會無法控制賦值，破壞封裝性；
使用setter/getter模式，可以在 setter 中添加驗證邏輯，還可以getter中返回副本或計算值（如返回格式化的字符串），封裝的核心思想是隱藏內(nèi)部實現(xiàn)，只暴露必要的接口，而setter/getter 是對屬性的受控訪問，而不是直接暴露，符合封裝性。

題目6—對象的屬性可在什么時候進行初始化？都有哪些進行初始化的辦法？

對象的屬性可以在聲明時、構(gòu)造方法中、初始化塊中、靜態(tài)初始化塊中、setter 方法中或通過反射進行初始化。
方法：1.在定義成員變量時直接賦值；2.在構(gòu)造方法中對屬性賦值；3.使用 {} 初始化塊；4.使用 static {} 初始化靜態(tài)屬性，類加載時執(zhí)行一次；5.對象創(chuàng)建后，通過 setter 方法賦值；6.使用反射機制動態(tài)設(shè)置屬性值

題目7—進階(可選)：嘗試使用作用域來說明封裝性。

封裝性通過作用域（訪問修飾符）實現(xiàn)，控制類成員的可見性。
1.使用 private 限制直接訪問
2.使用 default 實現(xiàn)包級私有（同一個包內(nèi)的類可以訪問，但對外部包隱藏）
3.使用 protected 允許子類訪問
4.使用 public 提供公共接口

三、實驗使用環(huán)境（本次實驗所使用的平臺和相關(guān)軟件）

以下請根據(jù)實際情況編寫

• 操作系統(tǒng)：Windows 11專業(yè)版
• 編程語言：Java
• 開發(fā)工具：[eclipse)

四、附件-參考文件

1. Java實驗教學(xué)大綱

2. PTA中提交Java程序的一些套路

3. Java9相關(guān)資料(JShell簡易教程等)

4. IntelliJ IDEA的基本使用