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　　5.7 使用对象

　　让我们建立一个例子来实现一些简单的二维图形，这将会给我们一个使用更多类的机会。我们定义两个类;一个是点对象类，另一个是线对象类，然后使用这两个类确定线的交点。我们将称此例子为TryGenmetry,因此你要将程序文件存储在该名字的目录或文件夹下。该例子中包括了大量的代码行，我们将逐步地把它们集中在一起，并且试着理解每段代码的执行过程。

　　试试看--Point类

　　我们首先为点对象定义一个很基本的类：

　　class Point

　　{

　　//Coordinates of the point

　　double x;

　　double y;

　　//Create a point from coordinates

　　point (double xVal,double,yVal)

　　{

　　x=xVal;

　　y=yVal;

　　}

　　//Create a point from another Point object

　　Point(final Point oldPoint)

　　(

　　x=oldPoint.x; //Copy x coordinate

　　y=oldPoint.y; //Copy y coordinate

　　}

　　//Move a point

　　void move (double xDelta,double yDelto)

　　{

　　//Parameter values are increments to the current coordinates

　　x+=xDelte;

　　y+=yDelte;

　　}

　　//Calculate the discance to another poine

　　double distance(fina) Point aPoint

　　{

　　return

　　(x-aPoint.x)*(x-aPoint.x)+(y + aPoint.y)*(y-apoint,y);

　　}

　　//Convert a point to a string

　　public string tostring ( )

　　{

　　rsturn Double.tostring()

　　}

　　}

　　应该将Point.java保存到目录TryGeometry中。

　　如何操作

　　这是一个简单的类，它仅有两个实例变量x和Y,作为Point对象的坐标。在此，我们有两个构造函数：一个是通过自变量传递一对数值来建立一个点;另一个是根据一个己存在的点来建立一个新的Point对象。

　　在类中包含有三个方法。第一个是move方法，它可以为每个坐标值加上一个增量来将Point移动到另一个位置上。另一个是distance()方法，它可以计算从当前的Point对象到自变量传入的Point对象之间的距离。这个方法应用勾股定理计算距离，如下图所示。

　　最后一个是toString()方法，它可以返回一个描述当前点坐标的字符串。如果一个类定义了toString)方法，那么这个类的对象就可以作为字符串连接运算符十的一个操作数，因此，你可以在任何类中实现这个方法，并使对象按照这种方式应用。在必要的时候，编译器将自动地插入一个对toString()的调用。例如，假定thePoint是一个Point类型的对象，我们编写语句

　　system.put.println(The point is at +thePoint);

　　taString()方法将被自动地调用来把thePoint型转换为String型。其结果将被追加到String文字中。我们己经把taString()方法说明为public,在这里要让这个类能够通过编译，这样处理是必要的。我们将在本章稍后解释其原因。

　　注意，我们是如何使用定义在类Double中的静态toStringf( )方法，将x的值转换成String型的。编译器将为"+"操作左面的操作数y自动地插入一个对相同方法的调用，来把它转换成String对象。

　　试试看--Line类

　　我们可以在Line类中定义使用Point对象：

　　Class Line

　　{

　　point start //Start point of line

　　point end //End point of line

　　//Create a line from two points

　　line(final Point start,final Point end)

　　(

　　this.start =new Point(Start);

　　this.end=new point(end);

　　)

　　//Create a line form two coordinate pairs

　　Line(double xStart.double ystart,double xEnd,double y End)

　　{

　　start=new point(xStart,ystart); //Create the start point

　　通常你应该避免在两个对象之间存在这种隐含地依赖关系。

　　在Line类的toStrins方法中，我们可以在一个Line对象的String表示形式中直接地使用Point对象，这是因为Point类也定义了toString方法。

　　我们现在已经定义了两个类。在这些类定义中，包括了定义每个类对象的基本数据。我们还定义了一些被认为很有用的方法，并且增加了几个有不同输入参数的构造函数。注意，在Line类的定义中是如何应用Point类的。用两个Point对象来定义一条线是非常自然的，这要比完全用单独的x和Y坐标来定义Line类更加简单、更易于理解。为了进一步说明类如何相互作用，如何直接地利用类来解决问题，让我们设计一个方法，用它来计算两个Line对象的相交点。

　　由两条直线建立一个点

　　我们可以把这个方法增加到Line类中。下面的示意图说明了数学运算的操作过程。

　　如果你愿意的话，可以忽略这个数学运算的过程，因为它并不是本例中最主要的内容。如果你不希望对这个新的构造函数中的代码进行深究的话，就可以侧随下面的"试试看".换句话说，如果你对高中所学过的知识还比较熟悉的话，就不会感觉太困难。

　　获得两条直线交点的一种方法，是使用上图额度那些方程式。他们之所以被称作参数方程式，是因为他们使用了一个参数值(s和t)作为决定每条直线上点的变量。参数s和t早0到1之间变化，用他们给出位于定义的起点和终点之间的直线上点。当一个参数s或t为0时，方程式给出了每条直线起点的坐标;为1时，给出终点的坐标。

　　在直线的交叉位置，直线方程式一定会产生相同的(x,y)的坐标值，所以，在这点上，两条直线方程式右面的x值一定会相等，同理y值也一定相等。这就给出了两个关于s和t的方程式。使用代数代换，你可以除去s而只保留所示的t方程式，然后可以用定义的linel方程式替代t,从而得到交点x和y的坐标。

　　试试看--计算两条直线的交点

　　我们可以利用这些结果为Line类编写其他的方法。把下列代码添加到Line.java的定义中：

　　// Return a point as the intersection of two Lines- called form a line object

　　Point intersecta(final line line)

　　{

　　Point localPoint=new Point(0,0);

　　double num=

　　(this.end.y=this.start.y)*(this.start.x-line1.start.x)

　　(this.end.x=this.start.x)*(this.start.y-line1.start.y)

　　double denom =

　　(this.end.y=this.start.y)*(this.start.x-line1.start.x)*num/denom;

　　(this.end.x=this.start.x)*(this.start.y-line1.start.y)*num/denom;

　　return localPoint;

　　}

　　由于在Line类定义中引用了Point类，所以Line类在与它相关的其他类无效时是不能被编译的。在你编译Line类时，编译器也将编译其他的类。

　　如何操作

　　intersects()方法在一个Lure对象中被调用，并以另一个Line对象作为自变量。在代码中，局部变量num和denam是示意图中t表达式的分子和分母。然后我们使用这些值来计算交点x和y的坐标。

　　假如两条直线是平行的，t表达式中的分母就为0,所以你一定要在代码中检查这个值，现在，我们先忽略它，若发生这种情况，我们就以Infinity(无穷大)结合。

　　注意我们是如何获得定义直线的Point对象的坐标值的。当你想引用一个成员的成员时，只要重复使用点标记引用对象成员即可。例如，对于对象line1,表达式line1.start引用直线的开始端Point对象。因此，linel.start.x引用它的x坐标，而linel.start.y则存取它的y坐标。

　　现在，我们有一个Line类，可以计算两个Line对象的交点。我们需要一个程序来测试这段代码。

　　试试看--TryGeometry类

　　我们可以在main( )方法中用下列语句演示一下已经定义的两个类：

　　public class TryGeometry

　　{

　　public static void main(string[ ] args)

　　(

　　//Create two points and display them

　　Point start=new Point(0.0,1.0);

　　Piont end=new Point(5.0,6.0);

　　System.out.Println(Points created are + start +and +and);

　　//Create two lines and display them

　　Line line1=new Line(start,end);

　　Line line2=new Line(0.0,3.0,3.0,0.0);

　　system.out.println(Lines oreated are + linel + and + line2);

　　//Display the intersection

　　system.out.println("Intersection is + line2.intersects(line1);

　　//Now move the end point of linel and show the new intersection

　　endmove(1.0-5.0);

　　system.out.println(Intersection is + linel.intersects(line2));

　　}

　　｝

　　程序产生的输出为：

　　Points created are 0.0.1.0 and 5.0,6.0

　　Lines created are(0.0.1.0):(5.0,6.0)and (0.0.3.0):(3.0.0.0)

　　Intersection is 1.0.2.0

　　Intersection is 1.0.2.0

　　如何操作

　　我们首先建立两个Point对象，这两个对象将在后面建立对象line 1的时候使用，然后使用Println()方法显示这两个点。我们在Point类中定义的touring()方法被自动地用来产生每个Point对象的String表示形式。

　　依据两个点建立line 1之后，我们使用Line类中的另一个构造函数，根据两对坐标建立Line2然后显示这两条直线。这里line类的tostring()成员被调用来建立每个Line.对象的String表示形式，这个方法中又依次使用Point类中的toString()方法。

　　下一条语句用line2调用intersects()方法，并且返回两条直线line 1和line2交点的Poitlt对象，然后将该Paint对象作为println()方法的自变量显示输出。正像你看到的，我们得到这个Point对象时，并没有强迫保存它，这里我们仅用它来建立被显示的字符串。

　　我们使用类Point中的move()方法来修改。end对象的坐标，利用这个对象建立line 1,然后再获得两条直线的交点，这次要用linel调用intersects(}方法。输出的结果表明line 1不依赖于对象end,因此，移动这个点不会对交点产生影响。

　　如果你把Line类的构造函数改成以前的版本，定义直线时不建立新的Point对象，你可以再次运行这个例子来看看结果。结果输出为：

　　Ponts created are 0.0.1.0 and 5.0,6.0

　　Lines created are(0.0.1.0):(5.0.6.0)and(0.0.3.0):(3.0.0.0)

　　Intersection is1.0.2.0

　　Intersection is2.0.1.0

　　现在，改变end对象就变换了这条直线，所以在移动end点之后，我们就得到了两条直线的一个不同交点。这是因为Line型对象line 1中包括对定义在main()中的Point对象的引用，而不独立于Point对象。

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