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前言

此文为记录一次Java课的小作业所写，适合停留在Java基础的新手练习。

一、实验内容

随着家庭购买汽车的增加，停车场车位紧张的问题越来越突出。请根据题目要求完成简单的车位管理程序。

1．停车场有若干停车位（为说明问题，假定为n个，可扩），每个位置可以存放不同种类的的汽车，包括卡车Truck，客车Carriage和小轿车Car，但同一时刻一个位置只能存放0或1辆汽车。

2．管理系统模拟实际车辆停车的情况：新来车辆时如果有空位，按顺序为该车分配停车位；车辆开走时，按停车场的收费标准交纳相应停车费（假定停车场能获取车辆对象的类别）；统计各类车辆的数量。

3．定义描述停车场的类Park，其中有n个位置用于存放各类车辆。

4．定义基类Automobile：①驾驶员；②车牌号（字符串）、车辆类别（分为Car、Truck、Carriage）；③String

getMobileMessage()车辆相关信息；④parking()泊车、start()开车、pause()暂停等。

5.定义派生类Truck,Carriage和Car，这些车辆除了拥有车牌号（字符串）、车辆已使用年数（整数）之外， Truck还拥有载重量（浮点数，单位吨）属性，Carriage还拥有乘坐人数（整数，单位人）属性，

Car还拥有排气量（浮点数，单位L）属性。

6.每辆车上只有一驾驶员，驾驶员按停车场的收费要求支付费用；按现实停车场的场景来模拟需有的动作（方法）：在出口前停车、付费、开车、泊车等。

7.收费标准：其中Truck收费2元/小时，Carriage收费1.5元/小时，Car收费1元/小时。 8．测试上述所要求的各种功能，即根据菜单命令为新来车辆分配停车位、开走车辆（输入车位编号）时付费、显示停车场中各类车辆的数量。

二、程序设计

1.UML图

2.设计思路

①车类设计

无论是Car，Truck还是Carrige，都是继承基类AutoMoblie，它抽象了各种车的公共部分，同时Car，Truck和Carrige都有自己独有的属性，同时基类中有私有属性Type，用来标识车是什么类型的车，同时覆写了getMobileMessage方法（用来返回具体的字符串）

②人与车的关系

车有私有属性people，即AutoMoblie聚合了People类，主要用来模拟人坐进车中这么一个操作；同时People类也依赖于AutoMoblie类，主要体现在调用people方法时，也会相应的调用车的方法。

③停车场类实现方式

停车场内部维护了两个ArrayList数组，一个用来存储车位信息，一个用来存储各车位计时

④停车场自动安排车位和扩容机制

每当车辆进入时，程序会自动检查automobiles，如果有空车位则进入，并且times数组开始计时，否则则对数组进行扩容已达到停车场扩容的效果。

⑤停车场实时情况展示（display方法）

Park类中有个display方法，用于展示当前停车场的具体情况

具体效果如下：

⑥获取总车位信息

Park类中有个获取真实容量的方法，因为Park类中使用ArrayList来存储数据，但是其中真实数组elementData是私有的并不对外提供操作的方法，这时我们获取其真实的容量大小就得通过反射来进行，具体操作如下

⑦类型和收费标准的抽象（Type类和Charging）

为了达到开闭原则，提升系统的延展性，我把类型和收费标准抽象出来单独成类，未来要是要修改类型和收费标准，可以直接替换这两个类，当然更好的操作是再设计接口，未来如果要改，直接实现该接口就行，但是为了方便起见，我这里没有设计相应接口（主要是觉得太麻烦了）。

⑧测试类中自定义类MyRandom

为了更好模拟停车场实际情况，特意设计类一个随机类，用于返回随机车牌号等。

⑨测试类模拟停车场

为了使测试更清楚，这里把一秒当做一小时来计算

三、代码详情

1.基类Automobile

package com.dreamchaser.park;public class Automobile {       /**     * 驾驶员     */    private People people;    /**     * 车牌号     */    private String number;    /**     * 车辆已使用年年数     */    private Integer year;    /**     * 车辆类别     */    private Type type;    public People getPeople() {           return people;    }    public void setPeople(People people) {           this.people = people;    }    public Integer getYear() {           return year;    }    public void setYear(Integer year) {           this.year = year;    }    public Type getType() {           return type;    }    public void setType(Type type) {           this.type = type;    }    public Automobile(People people, String number, Integer year) {           this.people = people;        this.number = number;        this.year = year;    }    public String getMobileMessage(){           return "驾驶员："+people+" ;车牌号："+number+" ;车辆类别："+type;    }    public void parking(int i){           System.out.println(people+"把车开到"+i+"号车位泊车！");    }    public void start(){           System.out.println("车已启动！");    }    public void pause(String s){           System.out.println(people+"把车暂时停在了"+s);    }}

2.派生类Car

package com.dreamchaser.park;public class Car extends Automobile{       /**     * 排气量     */    private float  displacement;    public Car(People people, String number, Integer year, float displacement) {           super(people, number, year);        this.displacement = displacement;        this.setType(Type.CAR);    }    @Override    public String getMobileMessage() {           return super.getMobileMessage()+" ;排气量："+displacement+"L";    }}

3.派生类Carriage

package com.dreamchaser.park;public class Carriage extends Automobile{       private Integer peopleNumber;    public Carriage(People people, String number, Integer year, Integer peopleNumber) {           super(people, number, year);        this.peopleNumber = peopleNumber;        this.setType(Type.CARRIAGE);    }    @Override    public String getMobileMessage() {           return super.getMobileMessage()+" ;乘坐人数："+peopleNumber+"人";    }}

4.派生类Truck

package com.dreamchaser.park;public class Truck extends Automobile{       private float capacity;    public Truck(People people, String number, Integer year, float capacity) {           super(people, number, year);        this.capacity = capacity;        this.setType(Type.TRUCK);    }    @Override    public String getMobileMessage() {           return super.getMobileMessage()+" ;载重量："+capacity+"吨";    }}

5.People类

package com.dreamchaser.park;public class People {       /**     * 驾驶员名字     */    private String name;    public People(String name) {           this.name = name;    }    /**     * 在出口前停车     */    public void stop(Automobile automobile){           automobile.pause("出口");    }    /**     * 付费     * @param d     */    public void pay(double d){           System.out.println("付费"+d+"元！");    }    /**     * 开车     */    public void drive(Automobile automobile){           automobile.start();    }    /**     * 泊车     * @param i     */    public void park(Automobile automobile,int i){           automobile.parking(i);    }    @Override    public String toString() {           return name;    }    public void into(Automobile automobile,Park park){           stop(automobile);        System.out.println("车辆信息："+automobile.getMobileMessage());        drive(automobile);        park(automobile,park.park(automobile));        System.out.println("---------------------------------------");    }    public void out(Automobile automobile,Park park){           drive(automobile);        stop(automobile);        System.out.println("车辆信息："+automobile.getMobileMessage());        pay(park.out(automobile));        drive(automobile);        System.out.println("---------------------------------------");    }}

6.Park类

package com.dreamchaser.park;import java.lang.reflect.Field;import java.util.ArrayList;import java.util.Date;import java.util.List;public class Park {       /**     *初始停车场车位为10     */    private List
   
     automobiles=new ArrayList<>(10);    /**     * 存储时间     */    private List
    
      times=new ArrayList<>();    int capacity=getArrayListCapacity((ArrayList
     ) automobiles);    public int park(Automobile automobile){           Date date=new Date();        int i=0;        for (;i
     
      capacity){               System.out.println("---------------------------");            capacity=getArrayListCapacity((ArrayList
      ) automobiles);            System.out.println("车位扩容！当前停车场车位总数为"+capacity);            System.out.println("---------------------------");        }        return i;    }    public double out(Automobile automobile){           Date date=new Date();        long t=0;        for (int i=0;i
      
        arrayList) {           Class
       
         arrayListClass = ArrayList.class;        try {               //获取 elementData 字段            Field field = arrayListClass.getDeclaredField("elementData");            //开始访问权限            field.setAccessible(true);            //把示例传入get，获取实例字段elementData的值            Object[] objects = (Object[])field.get(arrayList);            //返回当前ArrayList实例的容量值            return objects.length;        } catch (Exception e) {               e.printStackTrace();            return -1;        }    }    public void display(){           System.out.println("当前停车场情况：");        System.out.println("\t\t\t\t金昊霖的停车场\t\t\t\t");        System.out.println("------------------------------------------------------");        //外置变量记录循环的次数        int a=0;        for (Automobile automobile:automobiles){               if (a%5==0){                   System.out.println();                System.out.print("|\t");            }            if (automobile==null){                   System.out.print("空\t|\t");            }else{                   System.out.print(a+"\t|\t");            }            a++;        }        System.out.println();        System.out.println("------------------------------------------------------");    }}
       
      
     
    
   

7.启动测试类Main

package com.dreamchaser.park;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Random;public class Main {       public static void main(String[] args) {           Park park=new Park();        List
   
     peoples=new ArrayList<>(20);        for (int i=0;i<20;i++){               peoples.add(new People("第"+i+"个志愿者"));        }        List
    
      automobiles=new ArrayList<>(20);        for (int i=0;i<20;i++){               Type type=MyRandom.getType();            if (type==Type.CAR){                   automobiles.add(new Car(peoples.get(i), MyRandom.getLicense(),MyRandom.getInteger(),MyRandom.getInteger()));            }else if (type==Type.CARRIAGE){                   automobiles.add(new Carriage(peoples.get(i), MyRandom.getLicense(),MyRandom.getInteger(),MyRandom.getInteger()));            }else if (type==Type.TRUCK){                   automobiles.add(new Truck(peoples.get(i), MyRandom.getLicense(),MyRandom.getInteger(),MyRandom.getFloat()));            }        }        try {               //前十辆驶入停车场            for (int i=0;i<10;i++){                   peoples.get(i).into(automobiles.get(i),park);            }            //显示停车场当前情况            park.display();            //1个小时后            Thread.sleep(1000);            //前五辆驶出停车场            for (int i=0;i<5;i++){                   peoples.get(i).out(automobiles.get(i),park);            }            //显示停车场当前情况            park.display();            //后十辆驶入停车场            for (int i=10;i<20;i++){                   peoples.get(i).into(automobiles.get(i),park);            }            //显示停车场当前情况            park.display();            //2个小时后            Thread.sleep(2000);            //后十辆驶出停车场            for (int i=10;i<20;i++){                   peoples.get(i).out(automobiles.get(i),park);            }            //显示停车场当前情况            park.display();            //1个小时后            Thread.sleep(1000);            //剩下五辆驶出停车场            for (int i=5;i<10;i++){                   peoples.get(i).out(automobiles.get(i),park);            }            //显示停车场当前情况            park.display();        } catch (InterruptedException e) {               e.printStackTrace();        }    }}class MyRandom{       static Random random=new Random();    public static String getLicense(){           return "浙"+(char) (Math.random ()*26+'A')+(int)(Math.random ()*10)+(int)(Math.random ()*10)+(int)(Math.random ()*10)+(int)(Math.random ()*10);    }    public static Type getType(){           int i= (int)(Math.random()* Type.values().length);        return Type.values()[i];    }    public static Integer getInteger(){           return random.nextInt(100);    }    public static float getFloat(){           return random.nextFloat();    }}
    
   

8.Charging类

package com.dreamchaser.park;public class Charging {       public static double getCharging(Type type){           if (type==Type.CAR){               return 1;        }else if (type==Type.CARRIAGE){               return 1.5;        }else{               return 2;        }    }}

9.Type类

package com.dreamchaser.park;public enum Type {       TRUCK,CAR,CARRIAGE}

四、运行结果（测试结果）

注：此处为了更好的模拟效果，程序将一秒当做一小时来计算

总结

此作业涉及继承、覆写、反射、线程、设计模式等Java基础知识点，适合当做初学Java的新手练习。