集美大学课程实验报告-第02周 预习、实验与作业：Java基础语法2、面向对象入门
| 项目名称 | 内容 |
|---|---|
| 课程名称 | 数据结构 |
| 班级 | 网安2413 |
| 指导教师 | 郑如滨 |
| 学生姓名 | 林沁茹 |
| 学号 | 202421336067 |
| 实验项目名称 | 第02周 预习、实验与作业：Java基础语法2、面向对象入门 |
| 上机实践日期 | |
| 上机实践时间 | 2学时 |
一、目的（本次实验所涉及并要求掌握的知识点）
以下内容请根据实际情况编写
- 了解java中方法、数组、引用数据类型
- 掌握面向对象基础 ”基本概念、封装与模块化、对象的初始化
二、课前问题解答
题目1—方法相关问题
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));}
}
对于如上代码：
1.1 changeStr与changeArr的功能各是什么？
1.2 main方法的x有没有被改变？为什么？
1.3 main方法的args数组的内容有没有被改变？为什么？
1.4 args数组中的值是从哪里来的？要怎么才能给他赋值。
1.1changeStr:该方法接收一个String类型的参数x，并在方法内部将x的值修改为"xyz"。(由于String在Java中是不可变的,且Java是按值传递的，因此该方法实际上不会修改调用者传入的原始String对象的值,实际上是新建一个对象来存储，且使x指向该地址)changeArr:该方法接收一个String数组strs，然后遍历数组中的每一个元素，并在每个元素后面拼接上当前元素的索引i。(由于数组是引用类型，方法内部操作的是原始数组对象的引用副本，因此对数组元素的修改会直接影响调用者传入的原始数组)
1.2
main方法的x没有被改变,因为Java 是按值传递，changeStr(x) 传递的是x的引用地址(即x指向的字符串 "abc" 的地址）在changeStr 方法内部，x="xyz"; 只是让局部变量 x 指向了一个新的字符串对象 "xyz"的地址，而不会影响 main方法中的原始变量x。因此，main 方法中的 x 仍然指向原来的字符串 "abc"，输出结果为 abc。
1.3
main方法的args数组的内容有被改变，因为args是一个String数组，属于引用类型。changeArr(args)传递的是 args 数组的引用地址，这个地址指向的仍然是原始数组对象。在changeArr方法内部，通过strs[i]=strs[i]+""+i; 修改了数组元素的值，由于strs和args实际指向的是同一个数组对象地址，因此修改会直接反映到main方法的args数组上。
1.4
来源:args是main方法的参数，表示命令行参数。
赋值:当我们在命令行(或终端)中运行程序时，可以在类名后面传入参数，这些参数会被自动解析为String数组并传递给main方法的args。
题目2—题目数组相关问题
对于如下程序
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 这段程序输出结果是什么？为什么？
String[] strArr = {"aa","bb","cc"};
strArr[1] = "xx";
System.out.println(Arrays.toString(strArr));
2.2 字符串是不可变类，为什么可以对strArr[1]赋值"xx"。
2.1
[2,1,0]
[2,1,0]
数组arr和arrX存储的是数组对象的引用(地址),而不是数组本身，int[] arrX = arr这行代码并没有创建新的数组，而是让arrX指向arr所引用的同一个数组对象,修改arr的同时也是在修改arrX。
2.2
String的不可变性，指的是String对象本身的内容不能被修改。数组本身是可变的，我们可以修改数组中元素的引用。strArr[1] = "xx"; 并不是修改原字符串"bb"，而是让数组的第二个元素指向一个新的字符串对象 "xx"的地址。
题目3—使用int[5][]定义一个二维数组，其第二维到底有多长？尝试补全代码，然后使用foreach获其他循环方法遍历这个二维数组？
第二维(列)的长度没有定义,即每一行的列数可以不同,是可变的(也叫“锯齿数组”).
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();}}
}题目4—类与对象的区别是什么？ Math类有对象吗？String类有什么属性是private的，有什么方法是public的，为什么这样设计(尝试举两例说明)？
1.类是对象的模板或蓝图,定义了对象的属性(字段)和行为(方法);对象是类的实例,是具体的实体
2.Math类没有对象
3.
(1)
1.private final char value[],防止外部直接修改字符数组，保证String的不可变性
2.private int hash,哈希码是内部优化细节，外部无需访问,这样可以防止外部篡改哈希码
(2)
1.public charAt(int index),提供安全访问字符的方式，而不暴露内部 value 数组,还可以保证不可变性(返回的是 char，不是引用)
2.public String substring(int beginIndex),提供字符串截取功能，而不暴露内部实现,还可以返回新 String 对象，不修改原字符串（符合不可变性）
题目5—将类的属性设置为public可以方便其他类访问，但为什么Java中普遍使用setter/getter模式对对象的属性进行访问呢？这与封装性又有什么关系？
如果将类的属性直接设为public，外部类可以直接访问和修改，会无法添加额外逻辑，还会无法控制赋值，破坏封装性；
使用setter/getter模式，可以在 setter 中添加验证逻辑，还可以getter中返回副本或计算值（如返回格式化的字符串），封装的核心思想是隐藏内部实现，只暴露必要的接口，而setter/getter 是对属性的受控访问，而不是直接暴露，符合封装性。
题目6—对象的属性可在什么时候进行初始化？都有哪些进行初始化的办法？
对象的属性可以在声明时、构造方法中、初始化块中、静态初始化块中、setter 方法中或通过反射进行初始化。
方法：1.在定义成员变量时直接赋值；2.在构造方法中对属性赋值；3.使用 {} 初始化块；4.使用 static {} 初始化静态属性，类加载时执行一次；5.对象创建后，通过 setter 方法赋值；6.使用反射机制动态设置属性值
题目7—进阶(可选)：尝试使用作用域来说明封装性。
封装性通过作用域（访问修饰符）实现，控制类成员的可见性。
1.使用 private 限制直接访问
2.使用 default 实现包级私有（同一个包内的类可以访问，但对外部包隐藏）
3.使用 protected 允许子类访问
4.使用 public 提供公共接口
三、实验使用环境（本次实验所使用的平台和相关软件）
以下请根据实际情况编写
- 操作系统：Windows 11专业版
- 编程语言：Java
- 开发工具：[eclipse)
四、附件-参考文件
-
Java实验教学大纲
-
PTA中提交Java程序的一些套路
-
Java9相关资料(JShell简易教程等)
-
IntelliJ IDEA的基本使用