Наслідування. 
Створення та використання ієрархії класів

http://www..ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний університет «Львівська політехніка»

Інститут післядипломної освіти ЗВІТ Про виконання лабораторної роботи з дисципліни «Об'єктно-орієнтоване програмування»

«Наслідування. Створення та використання ієрархії класів«

Виконав:

слухач групи ПЗС-11

Гринчук Тарас Прийняла:

доц. Кортєєва Т.О.

Львів 2014

1. Завдання

Розробити ієрархію класів згідно отриманого завдання та описати їх алгоритмічною мовою С++. Використати абстрактні класи і віртуальні функції. Написати фрагмент програми з використанням об'єктів створених класових типів.

Варіант 5. Побутові прилади: пральна машина, пилосос, телевізор, магнітофон, радіоприймач, музичний центр.

2. Структурна схема ієрархії класів

Рис. 2.1. Структурна схема ієрархії класів

3. Текст програми на мові програмування Java

/**

* Л/р № 3 (варіант 5)

* Наслідування. Створення та використання ієрархії класів.

* @author Taras

*/

package lab3_oop;

import java.util.*;

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Лічильник електроенергії - підраховує к-сть використаних кВт*год

* при роботі електропристроїв, в залежності від часу роботи

* та їх потужності.

* Клас має лише один екземпляр і створюється «на вимогу», реалізовано на базі

* патерна Одинак (Singleton)

*/

class ElectricityCounter {

public static ElectricityCounter value () {

return ec;

}

//збільшення лічильника

public void add (double kilowatts, double hours) {

kilowattHours += kilowatts * hours;

}

//показати поточний стан

public double indicate () {

return kilowattHours;

}

private double kilowattHours = 0;

//приватний конструктор, екземпляр створюється тільки через статичний виклик

private ElectricityCounter () {}

private static ElectricityCounter ec = new ElectricityCounter ();

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Мотор — входить у склад кожного Побутового пристрою

*/

class Engine {

//потужність

public double power;

//конструктор

public Engine (double power) {

this.power = power;

}

//запуск

public void start () {

System.out.println («Start engine…»);

}

//припинення роботи

public void stop () {

System.out.print («Stop engine.»);

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* абстрактний клас Побутових пристроїв — батьківський для всіх інших

*/

abstract class Appliance {

//поля-характеристики

protected String type; //тип

private String manufacturer; //виробник

private String model; //модель

private Engine eng; //мотор

//конструктор

public Appliance (double power, String type, String manufacturer, String model) {

eng = new Engine (power);

this.type = type;

this.manufacturer = manufacturer;

this.model = model;

}

//перевизначення стандартного методу Object. toString () — використовуємо

//для виведення на екран назви об'єкту з його характеристиками

@Override

public String toString () {

return type + «: «+ manufacturer + «» + model + «/ «+ eng. power + «kWt» ;

}

//запуск пристрою

public void start () {

eng.start ();

}

//вимкнення пристрою

public void stop (double hours) {

eng.stop ();

System.out.println («Time of work: «+ hours + «hours.»);

ElectricityCounter.value ().add (eng.power, hours);

}

//абстрактний (віртуальний) метод. Реалізований для кожного виду

//побутового пристрою по-різному

abstract void work ();

}

/* ————————————————————————————————————;

* клас Сервісні прилади — дочірній до Побутових пристроїв

* використовується для розширення інтерфейсу батьківського класу

*/

abstract class ServiceEquipment extends Appliance {

//конструктор

public ServiceEquipment (double power, String type, String manufacturer, String model) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, type, manufacturer, model);

}

//" Очистка приладу після роботи"

//абстрактний (віртуальний) метод, для кожного конкретного виду

//сервісної техніки, передбачено своя реалізація цього методу

abstract void CleanItself ();

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Інформаційна (розважальна) техніка — дочірній до Побутових пристроїв

* використовується для розширення інтерфейсу батьківського класу

*/

abstract class Informational Technics extends Appliance {

//рівень звуку

private int volumeLevel;

//конструктор

public Informational Technics (double power, String type, String manufacturer, String model) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, type, manufacturer, model);

//початкове значення рівня звуку

volumeLevel = 10;

}

//встановлення рівня звуку

public void setVolumeLevel (int volumeLevel) {

this.volumeLevel = volumeLevel;

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Пральна машина — дочірній до Сервісних приладів

*/

class WashingMachine extends ServiceEquipment {

//місткість баку з водою

private int waterTankCapacity;

//конструктор

public WashingMachine (double power, String manufacturer, String model, int waterTankCapacity) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, «Washing machine», manufacturer, model);

this.waterTankCapacity = waterTankCapacity;

}

//до батьківського представлення назви додамо ще місткість баку

@Override

public String toString () {

return super. toString () + «/ «+ waterTankCapacity + «Liters» ;

}

//прання

public void wash () {

System.out.println («Washing…»);

}

//викручування

public void squeeze () {

System.out.println («Squeezing…»);

}

//реалізація віртуального методу класу Побутових пристроїв

@Override

public void work () {

wash ();

squeeze ();

}

//реалізація віртуального методу класу Сервісних приладів

@Override

public void CleanItself () {

//очистка баку з водою

System.out.println («Cleaning water from the tank.»);

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Пилосос — дочірній до Сервісних приладів

*/

class VacuumCleaner extends ServiceEquipment{

//довжина шлангу

private int cordLength;

//конструктор

public VacuumCleaner (double power, String manufacturer, String model, int cordLength) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, «Vacuum cleaner», manufacturer, model);

this.cordLength = cordLength;

}

//до батьківського представлення назви додамо ще довжину шлангу

@Override

public String toString () {

return super. toString () + «/ «+ cordLength + «meters» ;

}

//метод «пилососити»

public void clean () {

System.out.println («Cleaning…»);

}

//реалізація віртуального методу класу Побутових пристроїв

@Override

public void work () {

clean ();

}

//реалізація віртуального методу класу Сервісних приладів

@Override

public void CleanItself () {

//очистити мішок з сміттям

System.out.println («Cleaning garbage collector.»);

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Радіо — дочірній до Інформаційної техніки

*/

class Radio extends InformationalTechnics {

//діапазон хвиль

private String frequencyRange;

//конструктор

public Radio (double power, String manufacturer, String model, String frequencyRange) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, «Radio», manufacturer, model);

this.frequencyRange = frequencyRange;

}

//до батьківського представлення назви додамо ще діапазон хвиль

@Override

public String toString () {

return super. toString () + «/ «+ frequencyRange;

}

//програвати радіохвилю

public void playRadio () {

System.out.println («Playing radio…»);

}

//реалізація віртуального методу класу Побутових пристроїв

@Override

public void work () {

playRadio ();

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Телевізор — дочірній до Інформаційної техніки

*/

class TV extends InformationalTechnics {

//довжина діагоналі в дюймах

private int diagonal;

//конструктор

public TV (double power, String manufacturer, String model, int diagonal) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, «TV-set», manufacturer, model);

this.diagonal = diagonal;

}

//до батьківського представлення назви додамо ще довжину діагоналі

@Override

public String toString () {

return super. toString () + «/ «+ diagonal + «inch» ;

}

//показати телеканал

public void playTV () {

System.out.println («Playing TV channel…»);

}

//телетекст

public void displayTeleText () {

System.out.println («Displaying teletext…»);

}

//реалізація віртуального методу класу Побутових пристроїв

@Override

public void work () {

playTV ();

displayTeleText ();

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Магнітофон — дочірній до Радіо

*/

class TapeRecorder extends Radio {

//кількість касетників

private int cassetteNumber;

//конструктор

public TapeRecorder (double power, String manufacturer, String model, String frequencyRange, int cassetteNumber) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, manufacturer, model, frequencyRange);

//переприсвоїмо тип на потрібний

type = «Tape recorder» ;

this.cassetteNumber = cassetteNumber;

}

//до батьківського представлення назви додамо ще кількість касетників

@Override

public String toString () {

return super. toString () + «/ «+ cassetteNumber + «tape (s)» ;

}

//програвати запис на касеті

public void playTapes () {

System.out.println («Playing tapes…»);

}

//реалізація віртуального методу класу Побутових пристроїв

@Override

public void work () {

//спочатку запустимо батьківський функціонал

super.work ();

playTapes ();

}

}

/* ————————————————————————————————————-;

* клас Музичний центр — дочірній до Магнітофон

*/

class StereoSystem extends TapeRecorder {

//кількість слотів для дисків

private int cdNumber;

//конструктор

public StereoSystem (double power, String manufacturer, String model, String frequencyRange, int cassetteNumber,

int cdNumber) {

//виклик конструктора батьківського класу

super (power, manufacturer, model, frequencyRange, cassetteNumber);

//переприсвоїмо тип на потрібний

type = «Stereo system» ;

this.cdNumber = cdNumber;

}

//до батьківського представлення назви додамо ще кількість СD-слотів

@Override

public String toString () {

return super. toString () + «/ «+ cdNumber + «cd's» ;

}

//програвати CD-диск

public void playCD () {

System.out.println («Playing cd’s…»);

}

//реалізація віртуального методу класу Побутових пристроїв

@Override

public void work () {

//спочатку запустимо батьківський функціонал

super.work ();

playCD ();

}

}

/* ===================================================

* головний клас пакету

*/

public class Lab3_OOP {

public static void main (String[] args) {

//Створення масиву Побутових пристроїв

Appliance[] app = {

new WashingMachine (0.95, «Bosch», «WAB 20 071 CE», 42),

new VacuumCleaner (0.25, «Philips», «FC 9174», 9),

new Radio (0.01, «LG», «SP820», «AM+FM»),

new TV (0.1, «Sony», «KDL-42W807», 42),

new TapeRecorder (0.05, «Pioneer», «BDP-150», «FM», 2),

new StereoSystem (0.12, «Sharp», «GX-M10HOR», «AM+FM», 1, 4)

};

//отримання випадкових значень для вказання часу роботи пристроїв

Calendar c = Calendar. getInstance ();

Random rand = new Random (c.getTimeInMillis ());

//обхід масиву пристроїв

for (Appliance a: app) {

System.out.println («=====================================»);

System.out.println (a);

//включимо пристрій

a.start ();

//протестуємо весь функціонал пристрою

a.work ();

//зупиняємо

//після проходження випадкової к-сті годин в рамках доби

a.stop (rand.nextInt (24) + 1);

//якщо пристрій належить до гілки Сервісних,

//очистимо його після роботи

if (a instanceof ServiceEquipment)

((ServiceEquipment) a).CleanItself ();

//виведемо поточний стан індикатора лічильника електроенергії

System.out.println («————————————————————»);

System.out.println («Electricity counter: «

+ ElectricityCounter. value ().indicate () + «kWt*hrs»);

}

}

}

4. Результат виконання програми

ієрархія клас побутовий програмування Запустимо програму на виконання (рис. 4.1).

В результаті бачимо протокол роботи різних електричних пристроїв і збільшення показника електролічильника відсортовані, внаслідок цього.

Рис. 4.1. Результат виконання програми

5. Висновки

На даній лабораторній роботі я навчився створювати ієрархічні структури класів, використовувати наслідування для написання ефективних програм на Java. Також вивчив особливості роботи з абстрактними класами та функціями, застосовуванню поліморфізму у прикладних задачах.