課程參與度之評估方式

1. 課程參與度之評估方式 • 上課時必須專心聽講，跟上進度，參與討論 • 扣分項目 • 玩線上遊戲一次扣1分 • 玩手機一次扣1分 • 睡覺一次扣1分 • 聊天一次扣1分 • 無法回答老師提出的問題一次扣1分 • 加分項目 • 主動回答老師的問題一次加2分 • 找出老師程式中的錯誤一次加1分 • 修正老師程式中的錯誤一次加4分

2. 網路程式設計第四章 Java語言基礎 鄧姚文

3. 大綱 • 類別與物件 • 類別的要項-屬性 • 建構子 • 方法 • 套件與存取限定修飾字 • 物件導向概念範例：射鵰英雄傳 • 輸出入套件 • byte類別的使用 • char類別的使用 • byte轉換為char • 檔案存取 • Console與Scanner類別 • 例外處理

4. 前言 JAVA 具有跨平台、物件導向與第三方類別庫豐富等特色 JAVA是一種典型的網路應用程式的語言 java.io完整支援輸入與輸出資料流 java.net網路相關類別庫 java.lang.Thread支援多執行緒 快速設計網路應用程式

5. 4-1 類別與物件 01 package com.ch04; 02 03 public class HelloWorld { 04 public static void main(String[] args) { 05 System.out.println("hello world."); 06 } 07 } • Java語言的基礎要項是「類別（class）」 • 類別的終極目的： • 方便自己或其他人「重覆使用」！ • Reusable

6. 4-1 類別與物件 hello world. public static void main(String[] args) 標示程式的進入點 執行的結果印出「hello world」字樣：

7. Signature（簽章） • Signature（簽章）為副程式的識別依據 • 包括存取限定、傳回型別、副程式名稱、參數型別與數量。 • JAVA稱副程式為『方法』（Method） • 兩個不同的方法 • public static int max(int x, int y) • public static double max(double x, double y) • 兩個相同的方法 • public static int max(int x, int y) • public static int max(int a, int b)

8. 4-1 類別與物件 01 package com.ch04; 02 03 public class BMI { 04 public static void main(String[] args) { 05 float w = 65f; 06 float h = 1.7f; 07 floatbmi = w / (h*h); 08 System.out.println("身體質量指數BMI為:"+bmi); 09 } 10 } • 計算一個人的BMI指數，公式： • 體重（kg）/ 身高（m）2 • 假如體重為65公斤（變數w），身高是170公分（變數h）

9. 4-1 類別與物件 身體質量指數BMI為:22.491348 • 計算一個人的BMI指數 • 類別被執行時會從第5行循序執行到第8行，第7行計算BMI指數得到結果後放入變數bmi，最後第8行印出bmi的結果： • 這樣的程式雖然達到了需求，但是卻不方便日後自己或其他人重覆使用 • 只能複製程式碼區塊去使用，當日子一久，可能也忘記變數w、h的用途是什麼了。

10. 4-1 類別與物件 • 物件 • 依照設計圖（藍圖）建造出實物（豪宅） • 能利用同一張藍圖，再去別的地點建造另一棟豪宅 • 類別就是設計圖

11. 4-1 類別與物件 • 物件 • 依照藍圖，將「實例」建造生成出來，然後才能夠使用，而實例就是Java語言中的「物件」 • 設計好類別應有的資訊或動作後，再依照類別產生出可使用的物件去解決問題

12. 4-2 類別的要項－屬性（Property） 01 package com.ch04; 02 03 public class Person { 04 float weight; 05 float height; 06 } • 例如豪宅的藍圖會加入大門的顏色、樓層數、樓高與門牌號碼等資訊 • 設計一個類別「Person」代表一個人 • Person類別身上有兩個屬性 • float浮點數weight與hieght

13. 4-2 類別的要項－屬性（Property） 01 package com.ch04; 02 03 public class Person { 04 float weight; 05 float height; 06 public static void main(String args[]){ 07 Person p = new Person(); 08 } 09 } 在main方法中，利用new關鍵字將Person類別的物件產生出來：

14. 4-2 類別的要項－屬性（Property） Person類別是一個可以重複使用的設計圖 new Person()－讀取Person類別檔後，執行建構子並建立實體的物件。

15. 4-2 類別的要項－屬性（Property） • 存取點數 • 用小數點「.」存取物件的屬性

16. 4-2 類別的要項－屬性（Property） 01 package com.ch04; 02 03 public class Person { 04 float weight; 05 float height; 06 public static void main(String args[]){ 07 Person p = new Person(); 08 p.height = 170; 09 p.weight = 65; 10 } 11 } • 存取點數 • 將height與weight設定為170與65：

17. 4-2 類別的要項－屬性（Property） • 產生物件並設定初始值要 3 行程式 • 能不能夠減少為 1 行程式呢？ • 下一節「建構子」

18. 4-3 建構子 • Constructor，又譯為：建構式、建構方法 • 類別生成物件時會自動執行搭配的建構子 • 方法的名稱和類別的名稱相同，沒有傳回型別 • 用途：設定初值或撰寫必要初始化工作 • 當類別中沒有任何建構子時，Java自動給予一個無參數的建構子 • Default Constructor 預設建構子 • 若類別已經有建構子，則不奉送預設建構子！

19. 4-3 建構子 01 package com.ch04; 02 03 public class Person { 04 float weight; 05 float height; 06 public Person(){ 07 weight = 0; 08 height = 0; 09 } 10 } 建構子是位在類別區塊內的第一階層，與屬性相同，都是屬於類別的元素。 建構子擁有自己的程式區塊，以大括號包圍著，以下是Person類別的建構子：

20. 4-3 建構子 03 public class Person { 04 float weight; 05 float height; 06 public Person(){ 07 weight = height = 0; 08 } 09 public Person(intw, int h){ 10 weight = w; height = h; 11 } 12 } • 建構子的重載（Overloading，又譯為多載） • 設計許多個建構子，適用於各種情況 • 兩個建構子的Person

21. 4-3 建構子 • 建構子的重載（overloading） • 接收「參數（parameters）」 • 將參數的型態與變數名稱放在建構子的小括號內（如int w） • 參數值會跟著使用者傳入時不同而改變 • 變數w是在建構子內的區域變數

22. 4-3 建構子 03 public class Person { 04 float weight; 05 float height; 06 public Person(){ 07 weight = 0; 08 height = 0; 09 } 10 public Person(float w, float h){ 11 weight = w; 12 height = h; 13 } 14 15 public static void main(String args[]){ 16 Person p = new Person(65, 170); 17 // Person p = new Person(); 18 // p.height = 170; 19 // p.weight = 65; 20 } 21 }

23. 4-3 建構子 • 建構子的重載（overloading） • 接收「參數（parameters）」 • 因為Person類別在設計時提供了第二個可傳入體重w與身高h的建構子（第10至13行），所以使用者在生成物件時（第16行）即可使用此建構子，以達到簡易能夠生成物件並同時指定初值的目的。

24. 4-3 建構子 Person(float w, float h){ } Person(float w, int h){ } Person(float w){ } Person(float h){ } • 重載的限制 • 重載建構子時，各個建構子的傳入參數必需有差異性，也就是說各個建構子的傳入參數型態或個數必需是不一樣的。 • 以下幾個範例都可以成為Person類別的建構子：

25. 4-3 建構子 • 重載的限制 • 重載的辨識與變數的名稱無關，主要是以參數個數與參數的型態的組合為辨識其合法與否的標準。

26. 4-4 方法（Method） • 將程式敍述或運算的邏輯程式碼集合在一個區塊中，並賦予該區塊一個方法名稱 • 相當於C語言的 Function • 呼叫該方法名稱即可執行這些被集中起來的程式碼 • 意義上是「功能」或「動作」

27. 4-4 方法 • 存取修飾字　回傳值型別　方法名稱（參數 [,參數2, 參數3]）{ • 程式碼 • } • 方法的設計 • 方法的規格 • 存取修飾字 • 限定可呼叫該方法的對象 • public 開放公眾皆可使用 • private 限定在此類別內使用

28. 4-4 方法 • 方法的設計 • 回傳值型別 • 執行完成時回傳結果的資料型別 • void 標示不回傳任何值 • 方法名稱 • 名稱的字首不能使用數字，通常慣例是使用小寫英文，若方法名稱是兩個英文字所組成時，第一個英文字以後，每個字首字母應為大寫 • 例如sayHello()、getHeight()或setMailNotification()等

29. 4-4 方法 public void sayHello(String name){ System.out.println("hello"+name); } • 傳入參數 • 兩個參數之間以逗號分隔 • 一個參數應具備參數資料型態與該參數的變數名稱 • float w • int count • String str • 一個印出"hello"的方法sayHello：

30. 4-4 方法 public float getBmi(float weight, float height){ float bmi = weight / (height * height); return bmi; } • 回傳值 • 方法運作中途或結束時，以return關鍵字回傳一個回傳值 • getBmi計算BMI身體質量指數的方法

31. 4-4 方法 • getter 和 setter • 用於存取物件屬性 • 將成員變數設定為 private，透過 getter 與 setter 存取屬性值，避免屬性值遭到破壞！

32. 練習 • 完成 Person 類別的設計 • 屬性： • 姓名、性別、身高、體重 • 方法： • getBmi() 計算 BMI • toString() 印出個人摘要資訊，例如： • 許蓋功 先生 身高 180 公分，體重 70 公斤，BMI = 21.6 • 俞琍珮 小姐 身高 170 公分，體重 60 公斤，BMI = 20.8 • 提示： • Eclipse 和 NetBeans都有自動產生 getter 和 setter 的功能 • 以 NumberFormat的 setMaximumFractionDigits(1) 設定小數點以下顯示 1 位，以 setRoundingMode(RoundingMode.HALF_UP) 設定四捨五入

33. 4-5 套件與存取限定修飾字 • 套件(類別庫) • 套件package在Java語言指的是類別的分類目錄 • 套件名稱=目錄結構 • 以『公司網域名稱倒著寫』作為套件名稱，就不會和別人的類別混在一起 • 類別愈來愈多時，就必需要為其分類 • 假設一家公司名稱為jsoft，它的套件目錄可以設定為com.jsoft • jsoft公司內有關輸出入的類別可以放在com.jsoft.io套件內

34. 4-5 套件與存取限定修飾字 package com.ch04; public class Person { float weight; float height; （省略） } • 套件(類別庫) • 套件的指定必需放在類別區塊外的第一行，例如Person類別就放在com.ch04套件中，類別的全名則是com.ch04.Person：

35. 4-5 套件與存取限定修飾字 • 存取限定修飾字 • 把子類別比喻為子女，同一個套件內的類別比喻為朋友，而此兩種以為的稱之為外人 • 利用public、private、protected與未定義任何修飾字四種方式，可以為屬性與方法訂定存取模式 • public：所有對象皆能自由存取該屬性。 • private：除了類別內部能夠存取外，其他皆無法存取。 • protected：類別內部、子女及朋友都能存取，但外人無法存取該屬性 • default（又稱預設，不寫任何修飾字）：只能被類別內部與朋友存取，其子女與外人皆不能存取。

36. 4-6 射鵰英雄傳 導演想拍攝一幕「洪七公說了一聲看招後，使出降龍十八掌」的戲，該如何做？ 導演應該先設計好洪七公這個角色，再找一個場地與演員來真實地演出這場戲。 設計階段就是類別的設計，真實演出時，就是產生物件並呼叫方法。

37. 4-6 射鵰英雄傳 • 設計構思階段 • 洪七公是人，人都有姓名與體力 • 先設計「人」類別 • 日後若有其他角色時，可以重覆使用。 • 「洪七公」類別繼承「人」的特色 • 為「人」類別設計姓名與體力兩個屬性，又加了一個方法「說」，這個方法可以接收一個字串後印出。

38. 人 package com.ch04; public class 人 { String 姓名; int體力 = 100; public void 說(String words){ System.out.println(姓名+"說："+words); } }

39. 4-6 射鵰英雄傳 • 設計構思階段 • 接著設計洪七公類別 • 『洪七公』是一種『人』 • 透過繼承（extends）取得『人』的屬性與方法 • 將洪七公繼承了「人」類別，並設定其姓名，由於練武之人體力較佳，因此應改變父類別（人）的體力為200。 • 又因洪七公擁有絕世武功，新增了一個新的方法叫「降龍十八掌」，類別設計如下：

40. 洪七公 package com.ch04; public class 洪七公 extends 人 { public 洪七公() { 姓名 = "洪七公"; 體力 = 200; } public void 降龍十八掌(){ System.out.println(姓名+"發出陣陣掌風,使出降龍十八掌"); } }

41. 4-6 射鵰英雄傳 • 演出階段 • 接下來可以演出「洪七公說了一聲看招後，使出降龍十八掌」這幕戲了 • 新增一個具有main方法，可測試的類別叫Tester，用來演出這場戲。 • 先以一個演員hong，依照劇本所設計的洪七公來演出：

42. 演出階段 package com.ch03; public class Tester { public static void main(String[] args) { 洪七公 hong = new 洪七公(); hong.說("看招"); hong.降龍十八掌(); } } 洪七公說：看招 洪七公發出陣陣掌風,使出降龍十八掌 • 執行結果

43. 4-6 射鵰英雄傳 • 進階設計 • 假如的需求是設計有關遊戲的對戰，遊戲中有歐陽峰與洪七公兩個角色 • 歐陽峰擁有體力180，內力值是400，發出蛤蟆功後自己會降低體力值40與內力值50，而對方會失去體力值80。 • 洪七公擁有的體力是200，內力值是500，發出降龍十八掌時自己會降低體力值60與內力值80，而對方會失去體力值120。整理如下表：

44. 角色特徵

45. 4-6 射鵰英雄傳 • 進階設計 • 類別圖：

46. 4-6 射鵰英雄傳 package com.ch04; public class 洪七公 extends 人 { int內力 = 500; public 洪七公() { 姓名 = "洪七公"; 體力 = 200; } public void 降龍十八掌(){ System.out.println(姓名+"發出陣陣掌風,使出降龍十八掌"); } public void 降龍十八掌(人 p){ System.out.println(姓名+"發出陣陣掌風,使出降龍十八掌打向 "+p.姓名); 體力 = 體力 - 60; 內力 = 內力 - 80; p.體力 = p.體力 - 120; System.out.println(" 對手"+p.姓名+"體力剩餘:"+p.體力); } }

47. 4-6 射鵰英雄傳 package com.ch04; public class 歐陽峰 extends 人 { int內力 = 400; public 歐陽峰() { 姓名 = "歐陽峰"; 體力 = 180; } public void 蛤蟆功(){ System.out.println(姓名+"發出呱呱怪聲,使出蛤蟆功"); } public void 蛤蟆功(人 p){ System.out.println(姓名+"發出呱呱怪聲,使出蛤蟆功打向"+p.姓名); 體力 = 體力 - 40; 內力 = 內力 - 50; p.體力 = p.體力 - 80; System.out.println(" 對手"+p.姓名+"體力剩餘:"+p.體力); } }

48. 4-6 射鵰英雄傳 package com.ch04; public class Tester2 { public static void main(String[] args) { 洪七公 hong = new 洪七公(); 歐陽峰 oyan = new 歐陽峰(); oyan.蛤蟆功(hong); hong.降龍十八掌(oyan); } } 歐陽峰發出呱呱怪聲,使出蛤蟆功打向洪七公 對手洪七公體力剩餘:120 洪七公發出陣陣掌風,使出降龍十八掌打向歐陽峰 對手歐陽峰體力剩餘:20 • 實際操作程式 • 執行結果

49. 4-7 輸出入套件 • Java 語言提供許多類別做 I/O（Input / Output）輸入與輸出 • java.io 類別庫 • 輸出入的類別像是「管路」 • 不同的管路可供處理不同的需求功能

50. 4-7 輸出入套件 • 輸出入類別 • 分為以byte或char來處理的類別