[连载]Java程序设计(04)---任务驱动方式:工资结算系统

任务:还是在上一家公司,该公司将职员分为三类:部门经理、技术员和销售员。在发工资的时候,部门经理拿固定月薪8000元,技术人员按每小时100元领取月薪,销售人员按照500元底薪加当月销售额的4%进行提成,设计并实现一个工资结算系统。

分析:不管是部门经理、技术员还是销售员都具有员工的共同特征,可以先设计一个员工类(Employee),并将结算工资的方法设计为抽象方法,因为不同的员工有不同的结算工资的方式,需要进行多态实现。所谓的抽象方法就是没有方法体并被abstract修饰符修饰的方法。如果一个类中有抽象方法,这个类就要被声明为抽象类,抽象类不能实例化,也就是说不能创建抽象类的对象。接下来可以在员工类的基础上派生出经理类(Manager)、技术员类(Technician)和销售员类(Salesman),这三个类要对员工类中的抽象方法进行重写(override),给出自己的结算工资的方法的实现,这个过程称为继承(inheritance),这是面向对象程序设计的三大支柱之一。接下来,在需要进行工资结算时,可以将所有的员工对象都赋值给Employee类型的引用(因为不管是部门经理、技术员还是销售员都是员工,父类型的引用可以引用子类型的对象,这是上转型不需要强制的类型转换),再用相同的引用调用相同的结算工资的方法,这样同样的引用调用同样的方法却做了不同的事(每种员工结算工资的方式完全不一样),这就是面向对象最精髓的东西——多态(polymorphism),它和封装(encapsulation)、继承一起构成了面向对象的三大支柱。

下面是该系统的UML类图。

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UML(Unified Modeling Language)称为统一建模语言,。UML是一种开放的方法,用于说明、可视化、构建和编写一个正在开发的、面向对象的、软件密集系统的制品的开发方法。UML展现了一系列最佳工程实践,这些最佳实践在对大规模,复杂系统进行建模方面,特别是在软件架构层次已经被验证有效。简单的说,UML是一种图形化的语言,提供了绘制软件工程图纸的标准符号。上面的图是UML中的类图,它描述了系统中的类以及类与类之间的关系,其中空心的三角型箭头表示继承关系,类与类之间的关系除了继承(IS-A关系)外,还有关联(HAS-A关系)和依赖(USE-A关系)。

该系统的代码如下所示:

Employee.java

package com.lovo.salsys;

/**
 * 员工类
 * @author 骆昊
 */
public abstract class Employee {
	private String name; // 姓名

	/**
	 * 构造器
	 * @param name 员工姓名
	 */
	public Employee(String name) {
		this.name = name;
	}

	/**
	 * 结算工资
	 * @return 当月月薪
	 */
	public abstract double getSalary();
	
	/**
	 * 获得员工姓名
	 * @return 姓名
	 */
	public String getName() {
		return name;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return name;
	}
}

Manager.java

package com.lovo.salsys;

/**
 * 部门经理类
 * @author 骆昊
 */
public class Manager extends Employee {

	public Manager(String name) {
		super(name);
	}

	public double getSalary() {
		return 8000.0;
	}

	public String toString() {
		return "[部门经理]" + super.toString();
	}
}

Technician.java

package com.lovo.salsys;

/**
 * 技术工类
 * @author 骆昊
 */
public class Technician extends Employee {
	private int workingHour;	// 工作时间

	public Technician(String name) {
		super(name);
	}

	public void setWorkingHour(int workingHour) {
		this.workingHour = workingHour;
	}

	public double getSalary() {
		return 100 * workingHour;
	}

	public String toString() {
		return "[技 术 工]" + super.toString();
	}
}

Salesman.java

package com.lovo.salsys;

/**
 * 销售员类
 * @author 骆昊
 */
public class Salesman extends Employee {
	private double sales;		// 销售额

	public Salesman(String name) {
		super(name);
	}
	
	public void setSales(double sales) {
		this.sales = sales;
	}

	public double getSalary() {
		return 500 + sales * 0.04;
	}

	public String toString() {
		return "[销 售 员]" + super.toString();
	}
}

下面是工资结算系统的运行程序SalarySystemRunner.java

package com.lovo.salsys;

import java.util.Scanner;

class SalarySystemRunner {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		String[] names = {"张飞", "关羽", "马超", "黄忠", "赵云"};
		Employee[] emps = new Employee[names.length];
		for(int i = 0; i < emps.length; i++) {
			int empType = (int) (Math.random() * 3);
			switch(empType) {
			case 0: emps[i] = new Manager(names[i]); break;
			case 1: emps[i] = new Technician(names[i]); break;
			case 2: emps[i] = new Salesman(names[i]); break;
			}
			System.out.println(emps[i]);
		}
		
		for(Employee e : emps) {
			if(e instanceof Technician) {
				System.out.print("请输入" + e.getName() + "的本月工作时间: ");
				((Technician) e).setWorkingHour(sc.nextInt());
			}
			else if(e instanceof Salesman) {
				System.out.print("请输入" + e.getName() + "的本月销售额: ");
				((Salesman) e).setSales(sc.nextDouble());
			}
			System.out.println(e.getName() + "本月工资为: $" + e.getSalary());
		}
		sc.close();
	}
}

在此,我们可以为多态下一个更为高大上的定义。事实上,类中的实例方法就是对象可以向外界提供的服务,如果站在服务的角度来理解多态,可以这样解释多态:当A系统访问B系统提供的服务时,B系统有多种提供服务的方式,但是对A系统来说是透明的。上面例子中,A系统就是工资结算系统的运行程序,B系统就是员工系统,员工系统中的结算工资的方法就是B系统向A系统提供的服务,每种员工结算工资的方式都不同,但是A系统只知道员工有结算工资的方法,并不了解B系统中部门经理、技术工和销售员都对该方法做出了不同的实现版本(多态实现),因此这些对A系统就是透明的(看不见的)。

实现多态有两个关键点:方法重写(子类在继承过程中重写父类方法)和对象造型(将子类对象赋值给父类引用)。

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