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实验六：抽象类和接口

介绍

在本实验中，你将通过使用抽象类和接口来体验Java继承。延续实验2的游戏主题，你将实现一组用于表示不同类型库存项(inventory of items)的类。另外，你将实现Item对象的比较，即便它们是不同类型的Item。

学习目标

完成本实验后，你应该能够：

  1. 创建并扩展抽象类和方法
  2. 用接口在多个类间定义标准行为

准备

在你的eclipse工作区中导入已有的lab6实现

库存项类设计

下面的UML表示库存和各种类型库存项的对应的类，你的任务是实现这些类，并实现相应的单元测试代码。需要你实现的类和方法在UML中以粗体字表示。

uml design

以斜体表示的类是抽象类或者接口。具体的子类必须实现抽象父类的所有方法。在本实验中，Item，Consumable和Weapon是抽象类。

从Item到Comparable的线表示Item必须实现Comparable接口。类似的，ItemWeightComparator类必须实现ItemComparator接口（该接口继承Comparator接口）。ItemWeightComparator根据重量比较不同的库存项。

实验步骤

Item类是游戏中存在的所有类型库存项的公共祖先：

  • 所有的Item实例都有一个唯一的整型id，由Item构造函数赋值，第一个item实例赋予id=0，下一个赋予1，依次类推。注意你可以利用提供的类变量来方便你实现构造函数（还有一个静态的reset()，方便你写单元测试）。
  • compareTo(Item other)：Item类实现Comparable接口，你需要为类添加compareTo(Item other)方法。compareTo(Item other)方法接受另外一个Item实例作为参数，并和当前实例进行比较。如果当前实例的value字段大于other的value字段，那么方法就应该返回一个正整数（惯例是1）。如果当前实例的value字段小于other的value字段，那么方法就应该返回一个负整数（惯例是-1）。如果两者相等，就以items的name的字符串序进行比较（相当于比较字符串的每个字符，忽略大小写，例如A == a），返回恰当的值。提示：你可以利用String类API本身提供的功能。
  • Item.toString()：对于一个name*为"ring"，value为3000，weight为0.013的Item，该方法应该返回一个如下的字符串：
ring -- Value: 3000, Weight: 0.01

ItemWeightComparator类实现ItemComparator接口，意思是该类的实例可以被传递给需要类型为Item的comparator的方法。

  • ItemWeightComparator的compare(Item first, Item second)方法的功能和Item类的compareTo(Item other)方法类似，但是比较的是Items的weight字段，如果weights是相等的，该方法应该调用第一个 Item的*compareTo(Item other)*方法并返回结果值。

Weapon类是Item的一个抽象实现，它表示使用后可以造成伤害和损坏的项目。该类的实现已经提供给你。所有的Weapon实例有一个基准伤害值baseDamage和一个修正值damageModifier。这两个值的和决定了该武器使用后所能造成的有效伤害。另外，Weapons有一个基准牢固度值baseDurability，和一个对应的修正值durabilityModifier。这两个值的和决定了Weapon的有效牢固度。当该值降到零或更少，有效牢固度就是零，该武器被认为是坏了且无法再使用。

我们提供了几个已实现的方法，包括：

  • Weapon.getDamage()：返回Weapon的有效伤害
  • Weapon.getDurability()：返回Weapon的有效牢固度
  • Weapon.toString()：对于name是"hammer"，value是300，weight是2.032，baseDamage值是30.4219，damageModifier值是0.05，baseDurability值是0.7893，durabilityModifier为0.05的一个Weapon，方法将返回如下格式的字符串：
hammer -- Value: 300, Weight: 2.03, Damage: 30.47, Durability: 83.93%
  • Weapon.use()：该方法返回一个字符串，描述当一个Weapon被使用时，会发生什么。对于一个名为"hammer"的Weapon，有效伤害30.4725，方法返回如下：
You use the hammer, dealing 30.47 points of damage.

"使用"一个Weapon将减少其有效牢固度，减去数值Weapon.MODIFIER_CHANGE_RATE，如果Weapon的有效牢固度到达或者低于0，那么这个Weapon就会损坏。如果Weapon损坏，该方法应该返回之前的字符串，外加一个新行和额外文本"The hammer breaks."：

You use the hammer, dealing 34.05 points of damage.
The hammer breaks.

对于一个name为"hammer"的Weapon，如果它已经"损坏"（有效牢固度<=0），调用其*use()*方法将返回如下：

You can't use the hammer, it is broken.

在这种情况下，不需要改durabilityModifier。

Sword类是Weapon的一个具体实现，你必须提供：

  • Sword类的所有实例的name是"sword"
  • Sword.polish()：每次该方法被调用时，该方法将实例的damageModifier增加Weapon.MODIFIER_CHANGE_RATE，直到baseDamage值的25%。如果一个sword的基准伤害到100，那么最大有效伤害能够增加到125。

Bow类是Weapon类的具体实现，你必须提供：

  • Bow类的所有实例的name是"bow"
  • Bow.polish()：该方法将实例的durabilityModifier增加Weapon.MODIFIER_CHANGE_RATE，更改将被限制以使**有效牢固度"不会大于1。

和实验2非常类似，Inventory在游戏中是items的容器。该类已经被部分实现，但你需要添加如下方法：

  • Inventory.sort()：根据值value对Inventory实例中的items进行排序
  • Inventory.sort(ItemComparator comparator)：根据重量weight对Inventory实例中的items进行排序。

Consumable类表示可以被玩家吃的items。Consumables可以被标记为已经消费了，可以是变质的。这些属性分别被存储在consumed和spoiled实例变量中。新创建的Consumable对象应该将其consumed字段设置为false。

  • Consumable.use()：如果一个Consumable没有变质也没有被消费，调用这个方法仅返回对*Consumable.eat()*调用的返回值。对于一个name为"bread"并且已经被消费的Consumable，该方法返回如下：
There is nothing left of the bread to consume.

假定这个Consumable名为"bread"，调用它的**eat()**方法的返回值如下：

You eat the bread.

如果这个"bread"是变质的，该方法返回字符串，附加一个新行和文本"You feel sick."

You eat the bread.
You feel sick.

具体说明

从lab6.zip提供的类文件开始

  1. 修改Item，Consumable和Inventory类
  2. 创建Sword，Bow和ItemWeightComparator类
    • 确保类名遵循规范
    • 你必须使用缺省包，也就是说类的包部分必须为空
  3. 如有必要，使用Driver类做快速测试。
  4. 为你创建和修改的类创建JUnit单元测试，必须确保所有功能正确

最后步骤

步骤1

使用Eclipse生成Javadoc

  • 选择Project/Generate Javadoc...
  • 确保你的项目被选中，包括所有的Java文件
  • 选择Private可见性
  • 使用缺省的目标目录
  • 点击Finish

步骤2

在Eclipse或者你常用的浏览器中打开lab6/doc/index.html文件。 确保Javadoc中包含你的类，所有的方法包含必要的Javadoc文档。