Java 程式設計(二)：第七章類別與物件產生

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第七章 類別與物件產生

7-1 物件導向設計理念

7-1-1 軟體 IC – 物件

利用物件變數來描述真實環境，可能會超出原來環境的事實而不知曉。在許多情況下，所描述的真實現象需要有相當的限制，才不會超出原來的意義。譬如，真實環境會有下列限制：

日期限制：所表示的日期應該是 1 ~ 12 月，每月至多 31 天；如果某一表示日期的變數超出這個範圍，應該被拒絕才對。
身材限制：一般人的身高大多不會超過 3 公尺，體重也大多不會超過 300 公斤，如果超過這個範圍也應該被拒絕才對。
薪資限制：依照勞委會規定，勞工薪資應該不可以低於最低薪資，如果過低的話，應該拒絕才對。
年齡限制：一般『人』的年齡應該不會有負數，或則低於 150 歲，如果超過這個範圍，也應該拒絕才對。

當我們利用某些變數去描述上述現象時，希望能具有上述限制的功能。也就是說，描述真實環境的變數，本身需要有判斷處理的功能，當所描述的環境因素超過了真實現象，必須主動拒絕。

在許多情況下，僅拒絕不合理的變數產生，並不一定能滿足現實環境的需求，可能需要變數能自我調整，並使其合理化才是正當的做法。由上述的需求可以看出，變數不再僅是某一記憶體空間的內容，也不僅被動的填入某一數值內容就能滿足，它必須具有適當的處理能力。

如此一來，描述環境的變數則成為處理單元（Process），它是一個堅固的個體，裡面包含著適當的記憶體（變數）與程式（方法），並且針對某一種特殊功能而製作，我們就將它稱為『物件』（Object）。利用物件所描述真實環境，與編寫程式的技巧，則稱為『物件導向』（Object-oriented）。

當物件被產生之後，就擁有自己的獨立運作記憶體空間，與產生物件的主程式記憶體空間並不相衝突。由前文可知，物件是能提供某一種特殊功能的獨立個體，類似組合電子電路的『積體電路晶片』（IC）。我們也可以取得現有的物件個體，組成一套系統功能較強的軟體套件，因此，吾人將物件個體稱之為『軟體 IC』。硬體方面的 IC 晶片可被組合一個較大、功能較強的電路板，當需要更複雜設備時，又可以組合多個電路板，成為一套功能更強的資訊設備。同樣的，軟體 IC 的物件個體也同樣具有這些功能；我們組合多個物件個體，成為一套功能較強的軟體套件，但基本上他還是具有物件個體的特質。我們還是可以組合多個物件導向的軟體套件，成為另一套功能更強的軟體系統。更重要一點，這些軟體 IC 並不需要自行開發，可多人共同開發，或經由購買專屬套件取得。簡單的說，利用物件導向技術所開發出來的物件個體，它可以像 IC 晶片般的流通。當然啦！物件個體還有繼承性與多形性特質，我們於第九章再來討論。

7-2-1 物件的成員

簡單的說，物件即是活動式（Activity）描述真實環境的個體，為了使它具有主動式功能，物件個體內必須具有相當的處理能力。圖 7-1 為物件個體（Object body）內容的抽象圖，包含有：

變數成員：描述物件所欲表示的現象，可能是有形、無形、真實或虛擬事件。
方法成員：基本上，變數成員並不能直接被存取，必須透過方法成員來存取，否則會破壞變數成員的完整性。
動態記憶體空間：當物件被執行時，可能需要的某些動態記憶體，當作區域變數使用。為了讓它能獨立運作，不可以與其他執行中的程式相衝突，必須特別給予保護。

圖 7-1 物件個體的內容

7-1-3 變數成員的屬性

變數成員(Variable member)是提供物件所能描述真實環境的參數，可以由基本資料型態（如 int、float、char、array...等）、或其他物件所組成。依照變數可被存取的屬性區分為：

隱藏性變數（private 屬性）：此型變數僅允許物件內的方法成員存取，不允許外部程式擷取其內容。
公開性變數（public 屬性）：允許物件內或外部程式存取其內容。
共用性變數（static 屬性）：此類型變數不因物件產生而改變其內容。具有靜態變數的類別，產生多個物件後，還是使用同樣的靜態變數，又稱為『類別變數』。

圖 7-2 表示某一類別或物件執行當中可能出現的現象，假設某一類別導入（import）另一個類別，並由新類別產生另一個物件（object_1）。新的物件裡有 3 個變數成員，其中 v1 與 v3 成員為隱藏性變數（private）；外部程式無法直接存取，必須呼叫該物件的方法成員（method_1() 或 method()），透過它們存取 v1 或 v3 內容。另外，v2 是屬於公開性變數（非隱藏性），物件外程式可以直存取其內容。

圖 7-2 變數成員的屬性

雖然物件所提供的特殊功能，大多是利用方法成員來實現。但隱藏性變數一定需透過某些方法成員，才可以外界溝通，因此稱提供此功能的方法為『物件輸出/輸入埠口』（如圖 7-1 所示）。物件方法提供填入物件變數內容功能者，稱之為『輸入埠口』；反之，提供攫取變數內容的方法，則稱之為『輸出埠口』。

7-1-4 方法成員的屬性

方法成員(Method member) 是物件個體內的函數，可執行某一特定功能的程式。最基本的功能是提供變數成員的輸入與輸出介面，亦可區分為：

公開性方法（public 屬性）：此類型的方法可任被所屬物件內或外部呼叫。
私有性方法（private 屬性）：僅允許所屬物件內其他方法呼叫。
保護性方法（protected 屬性）：允許所屬物件或原類別衍生出來物件的方法呼叫。

圖 7-3 方法成員的屬性

吾人以圖 7-3 來說明方法成員的屬性如何。假設某一執行中的類別經由某一類別產生了兩個物件（object_1 與 object_2），外部方法（external method）可以直接呼叫執行物件內的公開性方法（public method），但無法呼叫私有性與保護性方法。然而私有性法（private method）可以被相同物件內的其他方法呼叫；保護性方法（protected method）可以被由相同類別產生物件內的方法呼叫。

7-1-5 類別與物件的關聯

簡單的說，類別（Class）就是物件的藍圖，或稱為描述檔。我們利用類別描述所期望建立物件的內容，需要時再利用類別產生物件（new 的功能）。就好像蓋房子一樣，類別即是設計房子的藍圖，利用此藍圖經由實地建造之後，便完成所設計的房子，該房子即是物件的意思。一份建築藍圖可以多次使用，蓋出許多相同樣子的房子；也就是說，一只類別可以產生多個名稱不同但功能相同的物件（如圖 7-4 所示）。

一份建築藍圖可經由增減功能成另一份建築藍圖，再利用新的建築藍圖去蓋另一種房屋；同樣的道理，一份類別可經由增加或修改功能成另一個新的類別，再利用新類別去產生另一種不同型態的物件，這就是類別的繼承性。

但建築圖與類別之間還是稍有不同，建築圖必須經過施工建設才能完成一間房屋才能居住；類別則不然，它不一定需要經過建設產生（new() 操作）才能使用，許多地方可以導入類別並直接執行，這方面本書預留在第九章介紹。本章僅介紹需經由類別產生物件後才可以執行。

圖 7-4 類別與物件的關聯

7-2 類別的產生

7-2-1 類別宣告語法 - class

本書於第八章有稍稍介紹類別宣告的語法，但並不完整，這裡再重新詳細介紹，語法與範例如下：

類別及成員宣告語法：

範例：

[modifier] class class_name {

[modifier] declaration variable 1;

[modifier] declaration variable 2;

…..

[modifier] declaration method 1;

[modifier] declaration method 2;

….

}

public class Employee {

private int ID;

String name;

…….

int getID() { …..}

void setID(int i) { ….}

……

}

宣告類別包含類別本身（class body）、類別內的變數成員（class variable）、以及方法成員（class method）等三種元素，這三種元素都可分別宣告其屬性。

屬性有共通的表現方法，即是宣告語法前面有一個修飾字（modifier）選項（中括號 [ ] 表示選項的意思），表示該類別（或類別成員、類別方法）可以被存取的屬性宣告。類別與方法成員的修飾字有 public 與 private等兩種，變數成員有 public、private 與 protected 三種屬性格式，說明如下：

public： 公開性。如果類別或成員（方法或變數）被宣告成 public型態，則表示它可以被任意呼叫使用。
private：私有性。如果類別或成員（方法或變數）被宣告成 private型態，則表示只允許類別內的方法才可以呼叫或使用。
protected：保護性。如果變數成員（僅變數成員適用）被宣告成 protected 型態，則表示該成員可以被原類別所衍生出來的類別存取。

7-2-2 方法成員的宣告

如果類別內的方法是針對類別變數處理的話，則該類別所衍生的物件就成為一個很堅固的結構資料；如果是針對某一種特殊功能所設計方法的話，則該類別所衍生出來的物件，便成為專屬功能的函數了。由此可見，方法成員即是實現物件功能的主要藍圖。方法成員的宣告語法如下：

宣告方法成員語法：

範例：

[modifier] retrun_type method_name ([arg]{

….

method_body

…..

}

int setPay(int pay) {

if (pay <158000) {

System.out.printf(“底薪太低\n”);

retrun 0;

}

else

payment = pay; return 1;

}

重點說明如下：

修飾字（modifier）可能是 public 或 private，如沒有標明，則為 public。
return_type（傳回值資料型態）可能是某一基本資料型態（如 int、char, ..），或參考資料型態（如 String 或其他物件型態）。
method_name 為該方法的名稱。
引數值（arguments）表示呼叫此方法時，傳遞給該方法數值的資料型態與變數。
method_body 為該方法的主體實現，其中可能包含該主體內的變數宣告（區域變數）與其他程式控制（如 if/while, …）。

7-2-3 變數成員的宣告

在物件導向程式裡，變數成員代表著許多重大的意義，可能是描述某一真實物件的屬性，這些屬性都代表著某一特別的參數。簡單的說，類別變數的集合就好像 C 語言的結構變數一樣的功能。宣告語法與範例如下：

類別及成員宣告語法：

範例：

data_type variable_name;

[modifier] data_type variable_name;

String name;

private int ID;

重點說明如下：

修飾字（modifier）可能是 public、private 或 protected，如沒有標明，則為 public。
data_type：變數成員的資料型態，可能是 int、float、double、char、String...等或由另一個類別產生的物件。
variable_name：變數成員的名稱。

7-2-4 主方法的宣告 – main()

一個完整的程式，可能由多個類別所建構而成，然而每一個類別裡也許又包含了若干個方法，當這個程式被啟動時，到底是由哪一個類別中的哪一個方法開始執行？Java 程式與 C 程式語言都是由 main() 程序（Java 稱為方法），啟動開始執行。但 Java 程式有較特殊的地方，因為它是由多個類別所構成，必須指名是哪一個類別底下的方法，因此類別名稱必須與檔案名稱相同；範例如下：

//Hello.java

public class Hello {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("Hello !! Your welcome");

System.out.println(“Java 程式設計 !! 歡迎您 “);

}

重點說明如下：

檔案名稱（Hello.java）必須與類別名稱（Hello）相同。
類別的修飾字必須是 public，表示允許外部呼叫使用。
main 方法的修飾字必須是 public static，其中 static 表示 main() 是類別方法（不必利用 new() 呼叫產生，容後介紹），並且可以任意被呼叫（public）。
void 表示不會傳回任何值。
String args[] 表示允許以 String 型態帶入引數。
也就是說 public static void main(String args[]) 標頭是缺一不可的。

7-3 物件的產生

7-3-1 物件產生敘述 – new()

設計好類別藍圖之後，接下來必須考慮如何將類別實現成為一個可執行運作的『物件』。像是蓋房子一樣，同一張建築藍圖可能因所需的人不同、所蓋的地理位不同、所建設的時間不同…等等不同因素，即使照圖蓋出外觀一樣的房子，內裝樣式卻可能出現很大的差別。由此可見，由同一份類別所產生的物件之間，也會因所面臨的狀況不同，產生外觀相同，內部大異其趣的物件。因此，任一時機內，由類別產生一個物件，只不過當時狀況的一個『驗例』（Instance）而已，由類別產生物件的過程稱為『驗例化』（Instantiate，某些地方稱為物件化）。利用 new () 函數呼叫，由類別產生一個物件，語法如下：

	物件產生語法	範例
物件宣告	class_name object_name;	Employee Liu;
物件產生	object_name = new class_name();	Liu = new Employee();
物件宣告並產生	class_name object1 = new class_name();	Employee Cheng = new Employee()
物件內變數	object_name.variable_name	Cheng.name
物件內方法	object_name.method_name	Cheng.setID()

重點說明如下：

class_name object_name（如 Employee Liu）：宣告某一資料型態為 class_name 類別（如 Employee）的物件，其名稱為 object_name（如Liu）。其實宣告類別的語法，與宣告基本資料型態變數的方法很類似，如 int k 語句。
object_name = new class_name()（如 Liu = new Employee()）：產生一個 class_name 型態（如 Employee）的物件，並填入 Liu 物件內。像是整數宣告int k = 10 。
上述兩個敘述可整合一個敘述達成，則為 class_name object1 = new class_name()，譬如 Employee Cheng = new Employee ()。

上述範例中，Employee 為事先製作好的類別，並經過編譯成 Employee.class（Bytecode，中介程式）；而且須與原程式儲存放於同一目錄底下，否則必須利用 classpath 變數（第一章有設定 classpath 說明），標明 Employee.class 的所在位置。利用 new 產生的物件其特性如下：

變數成員表示：經由類別產生的物件，該物件內的變數成員也繼承了原類別所規劃的屬性，可能是 public、private 與 protected 的存取限制。變數成員的表示方法為：

『object_name.variable_name』（如 Cheng.name）

方法成員表示：物件內的方法成員承襲了原類別所規劃的屬性，可能是 public 或 private；方法成員表示為：

『object_name.method_name』（如 Cheng.setID()）

7-3-2 範例研討：規劃通用型人事資料

（A）程式功能：Ex7_1.java、Employee.java

展鵬網路行銷公司需要一套較完整的人事資訊系統，該系統允許編輯員工資料，每一員工的描述屬性有：

員工代號（ID）：整數。必須高於 1000，且低於 5000。
姓名（name）：字串。
部門（depart）：字串。
底薪（payment）：整數。必須高於最低薪資 15800 元。
加班時數（extra）：整數。最高 45 小時。

請先建立一只雛型程式，允許輸入員工資料，如輸入資料不符規定，則不予輸入並顯示錯誤原因。輸入完畢後印出該員工的薪資表，其中加班費計算方式為每小時 = (底薪 / (30 * 8)) * 1.5。期望操作介面如下：

編譯後，正常執行如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>javac Employee.java 【編譯 Employee 類別】

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>javac Ex7_1.java 【編譯 Ex7_1 類別】

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>dir/b 【Employee.class 須於同一目錄】

Employee.class

Employee.java

Ex7_1.class

Ex7_1.java

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>java Ex7_1

** 展鵬資訊建立員工資料 **

請輸入員工姓名 =>張大得

請輸入員工部門 = >資訊部

請輸入員工代號 =>1201

請輸入員工底薪 =>45000

請輸入員工加班時數 =>23

**** 列印員工薪資表 *****

代號姓名部門本月薪資

1201 張大得資訊部 49301

如果員工編號不在 1000~5000 範圍內，系統會拒絕操作並離開，如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>java Ex7_1

** 展鵬資訊建立員工資料 **

請輸入員工姓名 =>張第一

請輸入員工部門 = >管理部

請輸入員工代號 =>134

需 1000 <員工代號 < 5000 範圍 !!

程式停止運作

如果員工薪資低於 15800，則系統會拒絕操作並離開，如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>java Ex7_1

** 展鵬資訊建立員工資料 **

請輸入員工姓名 =>林添財

請輸入員工部門 = >管理部

請輸入員工代號 =>1203

請輸入員工底薪 =>12000

底薪不可低於 15800 元

程式停止運作

如果員工加班時數超過 45 小時，則系統會拒絕操作並離開，如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>java Ex7_1

** 展鵬資訊建立員工資料 **

請輸入員工姓名 =>林森林

請輸入員工部門 = >製造部

請輸入員工代號 =>1208

請輸入員工底薪 =>24000

請輸入員工加班時數 =>56

勞基法規定加班時數不可超過 45 小時

程式停止運轉

（B）製作技巧研討：

物件的簡單應用，如同傳統語言的『結構變數』一樣，大多運用於描述環境的事實現象（或稱 Entity）。但物件不僅被動的描述 Entity 的屬性外，如果給予適當的處理，它可主動判斷『事項』是否已超過真實現象。以電子化人事系統為例，對於公司內員工薪資或工時計算大多不可以違反『勞工法』規定，譬如員工代號大多有一定格式、勞工最低薪資、每月最高超工時數、等等。

我們相信公司裡某些規定是適合所有員工，也就是員工資料制定完成之後，大多可以適用所有部門員工。因此，吾人依照展鵬公司的需求，製作了如圖 7-5 的 Employee 類別（Employee.java），其他應用系統也可直接引用，如此則可以整合公司內的員工資料。圖 7-5 是由 Employee 類別產生 worker 與 sales 員工物件的範例。設計完成員工資料類別之後，再編寫建立員工資料程式（Ex7_1.java）就不會困難了。

圖 7-5 員工資料的物件範例

（C） Employee.java 程式範例：

吾人利用 Employee.java 建構宣告員工物件的類別（Employee.class）；該類別內包含 5 個變數成員（其中 3 個是隱藏式變數），與 6 個存取隱藏變數的方法成員，然而它們即是該類別的輸入/輸出埠口。從外觀來看，Employee.class 抽象功能如圖 7-6 所示。各項功能如下說明：

屬於輸入埠口：
int setID(int i)：設定員工代號，如 i 介於 1000~5000 之間則執行正常返回 1；否則返回 0。該方法是設定物件內變數成員，屬於輸入埠口之一。
int setPayment(int pay)：設定員工底薪，如 pay 大於 15800，則執行正常並回傳 1；否則回傳 0，表示拒絕操作。屬於物件的輸入埠口之一。
int setExtra(int ex)：設定員工加班時數，如 ex 小於 45 則執行正常並回傳 1；否則回傳 0。屬輸入埠口之一。

圖 7-6 Employee.class 類別架構

屬於輸出埠口：
int getID()：取得員工代號。輸出埠口之一。
int getPayment()：取得員工底薪。輸出埠口之一。
int getExtra()：取得員工加班時數。輸出埠口之一。
name：儲存員工姓名的變數，可任意存取。
depart：儲存服務部門的變數，可任意存取。
屬於物件變數：
公開變數：有 name(員工姓名) 與 depart(服務部門)等 2 個變數，外部程式可以直接存取(讀或寫)。
私有變數：有 ID(員工編號)、payment(底薪) 與 extra(加班時數) 等 3 個變數，外部程式不可以直接存取，必須透過輸入/輸出埠口存取，如 setID()、getID()、、、等物件方法。
Employee.java 程式範例，如下

圖 7-7 Employee.java 程式架構

//Employee.java

class Employee {

/* 宣告物件成員 ***/

private int ID; // 員工代號, 介於 1000~5000

String name; // 員工姓名

String depart; // 所屬部門

private int payment; // 底薪 > 15800

private int extra; // 加班時數 < 45

/*** 宣告物件方法 ***/

int setID(int i) { // 設定員工代號方法, 1: 正常, 0: 錯誤

if((i>1000) && (i <5000)) {

ID = i;

return 1;

}

else {

System.out.printf("需 1000 <員工代號 < 5000 範圍 !!\n");

return 0;

}

int getID() { // 讀取員工代號方法

return ID;

}

int setPayment(int pay) { //設定底薪方法, 1: 正常, 0: 錯誤

if (pay < 15800) {

System.out.printf("底薪不可低於 15800 元\n");

return 0;

}

else {

payment = pay;

return 1;

}

int getPayment() { // 讀取底薪方法

return payment;

}

int setExtra(int ex) { // 設定加班時數方法, 1: 正常, 0: 錯誤

if (ex > 45) {

System.out.printf("加班時數不可超過 45 小時\n");

return 0;

}

else {

extra = ex;

return 1;

}

int getExtra() { // 取得加班時數方法

return extra;

}

程式重點說明：

第 6~10 行：宣告類別的變數成員，並指定其相關屬性（如 private）。
第 14~23 行：『int setID(int i) { ..}』。宣告 setID() 方法成員，該方法被呼叫時，會攜帶參數 i，如果該參數介於 1000 與 5000 之間，則這定員工代號，並回傳一個整數 1；否則拒絕設定，亦回傳 0。
第 24~26 行：『int getID() {…}』。宣告 getID() 方法成員，功能是回傳員工代號（ID）。
第 27~37 行：『int setPayment(int pay) { ..}』。功能是設定員工底薪的方法成員；當引數（pay）底薪低於 15800 元，該方法會拒絕輸入，並回傳一個整數 0；否則回傳整數 1。
第 38~40 行：『int getPayment() {…}』。讀取員工底薪的方法成員。
第 41~50 行：『int setExtra(int ex) { ..}』。輸入員工加班時數的方法成員；當引數超過 45 時，會拒絕輸入並回傳 0；否則回傳 1。
第 51~53 行：『int getExtra() { … }』。讀取員工加班時數的方法成員。

（D）Ex7_1.java 程式範例

圖 7-8 Ex7_1.java 程式架構

製作完成 Employee 類別之後，吾人再編寫一主程式，引用該類別來產生工作員（worker）。針對 worker 物件輸入與輸出資料，證實 Employee 類別所提供的方法與變數成員是否能滿足所需。

//Ex7_1.java

/* 請建立一套人事資訊系統，該系統允許員工輸入資料，並印出該員工的薪資表 */

import java.util.*;

// Employee.class 於同一目錄下

public class Ex7_1 {

public static void main(String args[]) {

Scanner keyin = new Scanner(System.in);

Employee worker = new Employee();

int id, pay, ex, pay1;

System.out.printf("** 展鵬資訊建立員工資料 **\n");

System.out.printf("請輸入員工姓名 =>");

worker.name = keyin.nextLine();

System.out.printf("請輸入員工部門 = >");

worker.depart = keyin.nextLine();

System.out.printf("請輸入員工代號 =>");

id = keyin.nextInt();

keyin.nextLine();

if (worker.setID(id)==0) {

System.out.printf("程式停止運作 \n");

return;

}

System.out.printf("請輸入員工底薪 =>");

pay = keyin.nextInt();

keyin.nextLine();

if (worker.setPayment(pay) == 0) { // 判斷是否正常設定

System.out.printf("程式停止運作 \n");

return;

}

System.out.printf("請輸入員工加班時數 =>");

ex = keyin.nextInt();

keyin.nextLine();

if (worker.setExtra(ex) == 0) { // 判斷是否正常設定

System.out.printf("程式停止運轉 \n");

return;

}

System.out.printf("**** 列印員工薪資表 *****\n");

System.out.printf("代號姓名部門本月薪資\n");

System.out.printf("%d\t", worker.getID());

System.out.printf("%s\t", worker.name);

System.out.printf("%s\t", worker.depart);

pay = worker.getPayment();

pay1 = (int)((double)pay/(30 * 8)) * worker.getExtra();

System.out.printf("%d\n", pay+pay1);

}

程式重點說明：

Employee.class 需存在於相同目錄下。
第 9 行：『Employee worker = new Employee();』。利用 Employee 類別產生 worker 物件，則該物件擁有原類別所宣告的方法與變數成員。
第 14 行：『worker.name = keyin.readLine();』。Worker.name 變數成員屬於公開性的（非隱藏性），可以直接存取。
第 21~24 行：『if (worker.setID(id)==0) { ..}』。呼叫 worker 物件的 setID() 方法成員，表示透過 setID() 將引數 id 值寫入 ID 變數內。執行後回傳是 0 的話，表示執行不正確。因 worker.ID 是隱藏性變數，無法直接存取，必須透過其他方法成員才行。

（E）直接存取隱藏性變數的結果

無人稍修改 Ex7_1.java 程式，測試直接存取 worker.ID、worker.extra 與 worker.payment 等隱藏性變數。修改部分程式內容：Ex7_1_1.java

……..

/* 驗證直接存取 private ID 的結果 */

id = worker.ID; // 直接存取 private 屬性的變數成員

System.out.printf("ID = %d\n", id);

/* 結束驗證 */

……..

其編譯結果如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_1>javac Ex7_1_1.java

Ex7_1_1.java:27: error: ID has private access in Employee

id = worker.ID;

1 error

7-3-3 自我挑戰：驗證身分證字號

（A）程式功能：PM7_1.java、Customer.java

『真水水塑身美容中心』希望建立一套客戶資料管理系統，登錄客戶資料，針對每位客戶包含有下列資料：

身分字號（String SID）：須符合標準格式。
姓名（String name）：
性別（String sex）：僅提供女性服務。
年齡（int age）：
地址（String addr）：

請建立一個雛型客戶資料管理系統，測試系統規劃是否完備；該系統允許輸入客戶資料，再顯示是否正確。期望操作介面如下。

編譯後，正常執行如下：

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>javac Customer.java 【編譯 Customer.java】

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>javac PM7_1.java 【編譯 PM7_1.java】

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>dir/b

Customer.class

Customer.java

PM7_1.class

PM7_1.java

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>java PM7_1

** 真水水朔身中心建立客戶資料 **

請輸入客戶姓名 =>張美麗

請輸入身分字號 = >A277465487

請輸入性別 =>女

請輸入年齡 =>30

請輸入地址 =>高雄市鳥松區

=== 列印客戶資料 ===

身分證號姓名性別年齡地址

A277465487 張美麗女 30 高雄市鳥松區

如果客戶身分證號錯誤，則系統會拒絕操作並離開，如下：

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>java PM7_1

** 真水水朔身中心建立客戶資料 **

請輸入客戶姓名 =>劉美麗

請輸入身分字號 = >K123456723

這是偽造的 !!

程式停止運作

如果客戶不是女性，則系統會拒絕操作並離開，如下：

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>java PM7_1

** 真水水朔身中心建立客戶資料 **

請輸入客戶姓名 =>劉大勇

請輸入身分字號 = >A277465487

請輸入性別 =>男

僅服務女性 !! 對不起

程式停止運作

（B）製作技巧提示

本系統最大的特點是，必須偵測所輸入的身分證字號是否正確，由這一點可觀察出來客戶所提供的資料是否偽造的。因此，需在客戶資料類別（Customer.class）必須提供此檢查功能。身份證號碼第一個字元 A ~ Z表示地區，第二個字元 1（男性）或 2（女性）表示性別，後面緊接著 7 個數字（0 ~ 9），最後是檢查碼（0~9），總共 10 個字。

檢查方法如下：首先將英文字母以（A=10 B=11 C=12 D=13 E=14 F=15 G=16 H=17 J=18 K=19 L=20 M=21 N=22 P=23 Q=24 R=25 S=26 T=27 U=28 V=29 W=30 X=31 Y=32 Z=33 I=34 O=35）轉換成數字，與原有數字組成 11 個數字；接著，第 1 數乘以 1、第 2 數乘以 9、第 3 個數乘以 8 ，依此類推第 9 個數乘以 2，第 10 個數乘以 1，將上述的結果相加，總和的個位數（num），再被 10 減的結果（7-mun），與第 11 個數字相同，則表示正確。

本系統需要 Customer.java 與 PM7_1.java 兩只類別程式，前者規劃 Customer 類別使用；後者為主類別程式，本書僅提示 Customer.java 程式，另者請讀者自行編寫（請參考範例 Ex7_1.java）。

（C）Customer.java 程式範例

吾人針對系統要求登錄客戶哪些資料與相關限制，製作了 Customer 類別（Customer.java），其功能架構如圖 7-7 所示，各項功能如下：

int setSID(String No)：設定客戶身份證字號方法。如果 No 字號符合標準格式，則執行正常，並回傳 1；否則拒絕操作並回傳 0。
int setSex(String Sex)：設定客戶性別的方法。如果 Sex 為女性則執行正常，並回傳 1；否則拒絕操作回傳 0。
String getSID()：取得客戶身份證字號的方法。
String getSex()：取得客戶性別的方法。
String name：儲存客戶姓名的變數，可任意存取。
int age：儲存客戶年齡的變數，可任意存取。
String addr：儲存客戶地址的變數，可任意存取。

圖 7-9 Customer 類別功能架構

圖 7-10 Customer.java 程式架構

//Customer.java

import java.util.Scanner;

class Customer {

private String SID; // 身分證字號, 須符合格式

String name; // 客戶姓名

private String sex; // 性別, 僅提供女性

int age; // 年齡

String addr; // 地址

int setSID(String No) { // 設定身分字號方法, 1: 正常, 0: 錯誤

String[] dig1 = new String[10]; // 儲存身分證號字元

int[] dig2 = new int[11]; // 儲存轉換後數字

int temp;

if (No.length() != 10) {

System.out.printf(“需 10 個字元, 請重新輸入 !!”);

return 0;

}

Scanner s = new Scanner(No).useDelimiter(“”);

for(int I=0; I<10; I++)

dig1[I] = s.next();

temp = Character.getNumericValue(dig1[0].charAt(0));

if (temp == 18) // 字母 I, 設定為 34

temp = 34;

else if (temp == 24) // 字母 O, 設定為 35

temp =35;

else if((temp>18) || (temp < 24)) // J ~ N 前進 1 個數

temp = temp – 1;

else if (temp > 24)

temp = temp – 2; // P ~ Z 前進 2 個數

for(int I=1; I<10; I++)

dig2[I+1] = Integer.parseInt(dig1[I]);

dig2[0] = temp / 10;

dig2[1] = temp %10;

int sum = dig2[0]; // 第 1 個數字乘以 1

int k = 9;

for(int I=1; I<10; I++) { // 第 2 ~ 9 數字分別

sum = sum + dig2[I] * k; // 乘以 9 ~ 1 累加

k = k-1;

}

int check = 10 –(sum % 10); // 10 – 個位數

if (check == dig2[10]) { // 是否與第 11 數字相同

SID = No;

return 1;

}

else {

System.out.printf(“這是偽造的 !! \n”);

return 0;

}

String getSID() { // 讀取員工代號方法

return SID;

}

int setSex(String Sex) { //設定性別方法, 1: 正常, 0: 錯誤

if (Sex.equals(“女”)) {

sex = Sex;

return 1;

}

else {

System.out.printf(“僅服務女性 !! 對不起 \n”);

return 0;

}

String getSex() { // 取的客戶性別方法

return sex;

}

程式重點說明：

第 17~20 行：『if (No.length() != 10) { …}』。檢視輸入身證號（No）長度是否 10 個字元，如不是則拒絕操作，中斷並回傳 0。
第 21~23 行：『Scanner s = new … 』。將輸入身份證字號（No）各個字元取出，並分別存入 dig[] 陣列中。
第 25~34 行：『temp = Character.getNumericValue(..) …』。檢視身份正字號的第一個字母（A ~ Z），並轉換成相對應數字。
第 36~39 行：將其餘身份證號碼，與第一個字母相對應的數字，分別依序存入 dig2[] 陣列中。
第 41~46 行：累加計算 dig2[] 陣列內的數字。
第 48 行：『int check = 10 –(sum % 10);』。10 減掉累積後的個位數。
第 49~58 行：『if (check == dig2[10]) {…}』。與第 11 個數字比對是否相同，如是的話，格式相符；否則可能該身份證字號是偽造或輸入錯誤。

（C）PM7_1.java 程式提示

請讀者自行編寫，程式架構如圖 7-9 所示。

圖 7-11 PM7_1 程式架構

7-4 靜態變數的應用

7-4-1 類別變數 - static

基本上，經由類別產生若干個物件後，各個物件都屬獨立性個體，有自己的記憶體空間、變數成員與方法成員。但某些情況下，我們還是希望同一類別所產生的物件們，之間保留有一些連帶關係。讓物件之間保留關係，最簡單的方法的讓物件之間享有共同的變數成員，此型態變數稱為『靜態變數』（Static variable）或『類別變數』（Class variable）。類別實體內宣告某一個靜態變數（如 static int a;）之後，無論該類別產生多個物件（如 x、y、z...等），靜態變數都指向同一變數（如 x.a、y.a、z.a）；也就是說，改變任一物件的靜態變數（如 x.a）的內容，則其他靜態變數的內容也隨之改變（如 y.a 或 z.a）；如圖 7-8 所示。

圖 7-12 靜態變數的特性

靜態變數的宣告語法如下：

class product {

…..

static int total;

}

重點說明如下：

宣告類別變數必須加入 static 關鍵字。
類別變數同樣具有 public、private 與 protected 屬性。
宣告範例如下：public static int a、private static String name...等。

7-4-2 範例研討：智慧型庫存管理系統

（A）程式功能：Ex7_2.java

許多經理人都想盡辦法降低庫存量與增加銷售量，來增加公司的獲利，但兩者其實互相衝突。當庫存量不足時，可能會嚴重影響到銷售的順暢性，庫存量太高則會積壓公司資金，如何掌握最恰當的庫存量，實為考驗經理人能力的關鍵，最簡單的方法是隨時掌握目前庫存金額多寡。因此，『春嬌超商連鎖公司』期望建立一套智慧型的庫存管理系統。

該系統允許選擇商品及進貨或出貨數量，進貨用正號（如 +10）；出貨用減號（如 -10）。庫存檔案儲存於 product.data 內，每一商品包含四個欄位：{品名、單價、庫存量、金額、總庫存金額}（如可口奶滋），其中 "金額" 為該項產品庫存金額。"總庫存金額" 為所有庫存量的總金額；進出任何商品後，總庫存金額會登錄目前所有金額多寡。除了能滿足一般庫存系統的功能外，也能讓經理人隨時了解目前庫存金額多寡。期望操作介面如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_2>javac Ex7_2.java

D:\Java2_book\chap7\Ex7_2>dir/b

Ex7_2.class 【主程式類別】

Ex7_2.java 【主程式檔案】

Product.class 【產品類別】

Product.data 【產品資料檔案】

D:\Java2_book\chap7\Ex7_2>java Ex7_2

**** 未登錄前庫存量 ***

品名單價庫存量金額總庫存金額

可口奶滋 20 50 1000 2780

黑松汽水 12 40 480 2780

味全鮮乳 15 50 750 2780

頻果西打 8 80 640 2780

(1) 可口奶滋 (2) 黑松汽水 (3) 味全鮮乳 (4) 頻果西打

請輸入貨品編號(或大於 5 離開) =>4

進出貨數量 =>20

品名單價庫存量金額總庫存金額

可口奶滋 20 50 1000 2940

黑松汽水 12 40 480 2940

味全鮮乳 15 50 750 2940

頻果西打 8 100 800 2940

總庫存金額(product.total) = 2940

（B）製作技巧研討：

吾人將 Product 類別中庫存總金額宣告成類別變數（static int total;），當任何一樣產品變更此內容時，所有產品的 total 值隨之改變。因此，查閱任何一筆資料都可以知道目前總庫存金額多寡。

（C）程式範例：

圖 7-13 Ex7_2 程式架構

//Ex7_2.java

import java.io.*;

import java.util.Scanner;

class Product {

String name; //產品名稱

int price; // 單價

int storage; // 庫存量

int deposit; // 金額

static int total; // 庫存總金額(類別變數)

}

public class Ex7_2 {

public static void main(String args[]) throws IOException {

Product[] article = new Product[20];

Scanner keyin=new Scanner(System.in);

String file = "Product.data";

String inData;

int k=0, select, count;

File fileID = new File(file);

if (fileID.exists()) {

BufferedReader data = new BufferedReader(new

FileReader(fileID));

while ((inData=data.readLine()) != null) {

Scanner s = new Scanner(inData).useDelimiter("\t");

article[k] = new Product();

article[k].name = s.next();

article[k].price = s.nextInt();

article[k].storage = s.nextInt();

article[k].deposit = s.nextInt();

article[k].total = s.nextInt();

k = k +1;

}

data.close();

}

else{

System.out.printf("%s file not existed\n", file);

return;

}

System.out.printf("**** 未登錄前庫存量 ***\n");

System.out.printf("品名\t\t單價\t庫存量\t金額\t總庫存金額\n");

for (int i=0; i<k; i++) {

System.out.printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\n", article[i].name,

article[i].price, article[i].storage,

article[i].deposit, article[i].total);

}

System.out.printf("\n");

for (int i=0; i<k; i++)

System.out.printf("(%d) %s\t", i+1, article[i].name);

System.out.printf("\n");

System.out.printf("\t請輸入貨品編號(或大於 5 離開) =>");

select = keyin.nextInt();

if (select < 5) {

System.out.printf("\t 進出貨數量 =>");

count = keyin.nextInt();

int s1 = select-1;

int m1 = article[s1].price * count;

article[s1].storage = article[s1].storage + count;

article[s1].deposit = article[s1].deposit + m1;

article[s1].total = article[s1].total + m1;

}

System.out.printf("品名\t\t單價\t庫存量\t金額\t總庫存金額\n");

for (int i=0; i<k; i++) {

System.out.printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\n", article[i].name,

article[i].price, article[i].storage,

article[i].deposit, article[i].total);

}

System.out.printf("總庫存金額(product.total) = %d\n", Product.total);

}

（D）程式重點分析

第 21~40 行：系統啟動後，立即將 Product.data 檔案內所儲存的庫存資料讀入，並儲存於 article[] 物件陣列內，其中利用變數 k 紀錄有多少筆資料。
第 41~48 行：將 article[] 陣列內容顯示於螢幕上。
第 49~51 行：將陣列 article[] 內每一筆資料的產品名稱（article[i].name）印出，讓操作者選擇登錄哪一樣產品。
第 53~63 行：計算操作者所登錄產品的進出貨。
第 64~71 行：輸出登錄後的庫存資料。

7-4-3 範例研討：停車場管理系統

（A）程式功能：Ex7_3.java

高雄市政府公告『前金立體停車場管理系統』招標事項，該系統需具有下列功能：（假設範例）

顯示目前停車車輛：顯示目前每部車子的停車票號碼與進場時間。
車輛進入取票：車輛進入停車場時，會給予車子一個停車票，其中包含停車票號碼與進場時間。停車號碼由 1 開始累增。
車輛出場繳費：車輛離開時，需繳交停車票；系統搜尋該車輛紀錄時間，並計算停車費用（每 30 分鐘 20 元）。
還未安裝計時時鐘，時鐘的時間由人工輸入設定。

參與投標者須建立一套模擬系統，除了可提供上述功能之外，為增加現場臨場感，需增加一項設定目前時間的功能，作為計算停車費的依據。期望雛型模擬系統具有下列操介面：

編譯後，正常執行如下：

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>javac Customer.java 【編譯 Customer.java】

D:\Java2_book\chap7\PM7_1>javac PM7_1.java 【編譯 PM7_1.java】

D:\Java2_book\chap7\Ex7_3>javac carTicket.java 【編譯 carTicket.java】

D:\Java2_book\chap7\Ex7_3>javac Ex7_3.java 【編譯 Ex7_3.java】

D:\Java2_book\chap7\Ex7_3>dir/b 【產生相關檔案 4 個類別】

Cars.class 【停車場車輛物件】

carTicket.class 【停車票物件】

carTicket.java

Clock.class 【公用計時物件】

Ex7_3.class 【主類別】

Ex7_3.java

主選單有 5 個選項，選項 1 為顯示目前停車場各輛車的進場時間、選項 2 為模擬計時器，利用人工輸入目前時間、選項 3 是車輛進入停車場，取票與開始計時、選項 4 是車輛離開時，繳費與刪除，如下：

D:\Java2_book\chap7\Ex7_3>java Ex7_3

** 高雄市前金立體停車場管理系統目前時間 0 時 0 分 **

(1) 顯示目前停車 (2) 設定目前時間

(3) 車輛進入取票 (4) 車輛出場繳費

(5) 離開系統

目前車輛 0 請輸入工作選項 =>

首先設定目前時間(選項 2)，如設定目前時間是 8 時20 分，如下：

目前車輛 0 請輸入工作選項 =>2

請輸入目前時間(時/分) =>08/20

** 高雄市前金立體停車場管理系統目前時間 8 時 20 分 **

(1) 顯示目前停車 (2) 設定目前時間

(3) 車輛進入取票 (4) 車輛出場繳費

(5) 離開系統

當車輛進入時，會自動產生停車號碼，與登錄當時時間，如下：

目前車輛 0 請輸入工作選項 =>3

請按<Enter>鍵取票 (票號：1) =>

如進入 3 輛車後，顯示目前停車場車輛(選項 1)，如下：

目前車輛 3 請輸入工作選項 =>1

停車票號進入時間

1 8 時 20 分

2 9 時 10 分

3 9 時 40 分

** 高雄市前金立體停車場管理系統目前時間 9 時 40 分 **

(1) 顯示目前停車 (2) 設定目前時間

(3) 車輛進入取票 (4) 車輛出場繳費

(5) 離開系統

目前車輛 3 請輸入工作選項 =>

當 2 號車欲離開時，其操作如下(選項 4)：

目前車輛 3 請輸入工作選項 =>4

請出示停車票 =>2

請繳交 20 停車費(按<Enter>鍵) =>

** 高雄市前金立體停車場管理系統目前時間 9 時 40 分 **

(1) 顯示目前停車 (2) 設定目前時間

(3) 車輛進入取票 (4) 車輛出場繳費

(5) 離開系統

目前車輛 2 請輸入工作選項 =>

（B）製作技巧提示：

製作此系統時需考慮車輛進出口並不一定會相同，即是系統可能由：入口（車輛進入取票功能）、出口（車輛出場繳費功能）、與管理處（顯示目前停車功能）等 3 個地方同時操作。因此需將儲存停車資料檔案設定成共享資料，為了方便系統設計，我們採用物件導向設計理念，圖 7-9 為資料流程概念圖。首先我們宣告停車票類別（carTicket），描述每張停車票的內容：ticket 與 enterTime[2]，前者為停車票號碼、後者為車輛進場時間（時與分）。另外，製作一個停車票紀錄類別 Cars，期望它是共用屬性，因此宣告成靜態類別，所有程式都可直接存取。Cars 類別包含：car[] 與 number，前者紀錄每張停車票的資料，後者紀錄目前停車場的車輛數目。本系統也須設定一個靜態時間類別 Clock，紀錄目前時間。

圖 7-14 範例 Ex7_3 資料流程

（C）相關類別設計（carTicket.java）

依照上述的規劃，我們需要 3 個類別，將其製作於 carTicket.java 檔案，編譯後會分別產生下列 3 個類別檔案（如圖 7-9 所示），功能如下：

carTicket.class：停車票類別。功能是記錄停車票號碼，以及車輛進場時間；成員如下：

int setTicket()：設定停車票號碼的方法。
int getTicket()：取得停車票號碼的方法。
enterTime[]：儲存車輛進入時間的變數，可任意存取。

Cars.class：儲存停車票的類別變數，包含有：

static carTicket[] car：進入車輛的停車票記錄（靜態變數）。由此記錄可知該車輛何時進入停車場，可做收費的依據。
static int number：紀錄目前停車場的車輛數（靜態變數）。

Clock.class：主時鐘的類別變數。記錄目前時間，包含有：

Static int clock：目前幾點鐘（時數，靜態變數）。
Static int minute：目前幾分鐘（分鐘數，靜態變數）。

carTicket.java 原始檔案如下所示：

圖 7-10 carTicket.java 程式架構

//carTicket.java

/* 停車票 */

class carTicket {

private static int count=0;

private int ticket; // 停車票號碼

int[] enterTime = new int[2]; // 進入停車場時間

int setTicket() { // 設定停車票號碼

count++;

ticket = count;

return ticket;

}

int getTicket() { // 取得停車票號碼

return ticket;

}

/* 目前停放車輛 */

class Cars {

static carTicket[] car = new carTicket[100];

static int number;

}

/*公眾計時器 (利用設定輸入) */

class Clock {

static int hour;

static int minute;

}

（D）主程式範例（Ex 7_3.java）

圖 7-15 Ex7_3 程式架構

100

101

102

103

104

105

106

107

108

//Ex7_3.java

/* 請建立一套停車場管理系統，功能有:顯示目前停車車輛、

車輛進入取票、車輛出場繳費 */

import java.io.*;

import java.util.*;

public class Ex7_3 {

static Scanner keyin = new Scanner(System.in);

public static void main(String args[]) {

Cars.number = 0;

int select = get_menu();

while (select != 5) {

switch(select) {

case 1: // 顯示目前停車

disp_cars();

break;

case 2: // 設定現在時間

set_time();

break;

case 3: // 車輛進入

enter_car();

break;

case 4: // 車輛出場

outer_car();

break;

default:

System.out.printf("錯誤選擇, 請重新輸入\n");

}

select = get_menu();

}

/* 主功能表選單 */

static int get_menu() {

System.out.printf("\n** 高雄市前金立體停車場管理系統目前時間");

System.out.printf(" %d 時 %d 分 **\n", Clock.hour, Clock.minute);

System.out.printf("(1) 顯示目前停車 (2) 設定目前時間\n");

System.out.printf("(3) 車輛進入取票 (4) 車輛出場繳費\n");

System.out.printf("(5) 離開系統\n");

System.out.printf("目前車輛 %d 請輸入工作選項 =>", Cars.number);

int select = keyin.nextInt();

keyin.nextLine();

return select;

}

/* 顯示目前停車車輛 */

static void disp_cars() {

System.out.printf("停車票號\t\t進入時間\n");

for(int i=0; i<Cars.number; i++) {

System.out.printf("%d\t\t", Cars.car[i].getTicket());

System.out.printf("%d 時 %d 分\n", Cars.car[i].enterTime[0],

Cars.car[i].enterTime[1]);

}

/* 設定目前公用時間 */

static void set_time() {

System.out.printf("請輸入目前時間(時/分) =>");

String now = keyin.nextLine();

Scanner s = new Scanner(now).useDelimiter("/");

Clock.hour = s.nextInt();

Clock.minute = s.nextInt();

}

/* 車輛進場 */

static void enter_car() {

Cars.car[Cars.number] = new carTicket();

Cars.car[Cars.number].setTicket();

Cars.car[Cars.number].enterTime[0] = Clock.hour; //記錄時

Cars.car[Cars.number].enterTime[1] = Clock.minute; // 記錄分

int ticket = Cars.car[Cars.number].getTicket();

System.out.printf("請按<Enter>鍵取票 (票號：%d) =>", ticket);

keyin.nextLine();

Cars.number = Cars.number + 1; // 下一輛號碼

}

/* 車輛出場, 繳費 */

static void outer_car() {

System.out.printf("請出示停車票 =>");

int ticket = keyin.nextInt();

keyin.nextLine();

int flag =0, i;

for(i=0; i<Cars.number; i++) { // 搜尋該停車號

if(ticket == Cars.car[i].getTicket()){

flag = 1;

break;

}

if (flag == 0) {

System.out.printf("查無此車輛 \n");

return;

}

int hour = Clock.hour - Cars.car[i].enterTime[0];

int minute = Clock.minute - Cars.car[i].enterTime[1];

minute = minute + hour * 60;

int tax = (minute/30) * 20;

for(int j=i; j<Cars.number; j++) // 刪除該車票紀錄

Cars.car[j] = Cars.car[j+1];

Cars.number = Cars.number - 1; // 停車數 - 1

System.out.printf("請繳交 %d 停車費(按<Enter>鍵) =>", tax);

keyin.nextLine();

}

7-5 專題製作 – 儲蓄存款系統

『藝術銀行』期望製作一套『活期儲蓄存款系統』，程式設計師很難了解系統需求，因此依照可能狀態分段製作，每一階段完成並得到上級同意後，再往下一階段實現，吾人將各步驟分批實施如下。

7-5-1 範例研討：步驟(1) 建立存款帳戶規格

系統功能：PM7_2_1.java、account.java

系統需要建立客戶帳戶。每一存款帳戶包含：姓名（String name）、帳戶（String No）與存款餘額（int balance），各項資料限制如下：

帳戶：由 12 個數字與 1 個檢查碼所構成（合計 13 碼），檢查碼計算方式是利用一個加權系列： 1 3 1 3 1 3...等交替變換，帳號第一個數字乘以 1、第二位乘以 3、第三位乘以 1...等依此類推，再將所乘的結果相加（= total），再取 10 的餘數（value = total % 10），檢查碼即是 10 減該餘數（= 10 - value）。
存款餘額：如果取款後，餘額會少於 0，則會拒絕提款。

請製作一個帳戶類別（Account.class）是其具有上述功能，再至作主程式引用該類別，驗證是否正常。當建立帳戶時，只要輸入 12 個帳號，系統自動產生檢查碼；處理帳戶而輸入帳號，系統也會檢查檢查碼是否正確。

期望驗證帳戶類別功能的結果如下：

D:\Java2_book\chap7\PM7_2\PM7_2_1>javac Account.java 【編譯 Account.java】

D:\Java2_book\chap7\PM7_2\PM7_2_1>javac PM7_2_1.java 【編譯 PM7_2_1.java】

D:\Java2_book\chap7\PM7_2\PM7_2_1>dir/b

Account.class 【帳戶 Account 類別】

Account.java

PM7_2_1.class 【主程式 PM7_2_1 類別】

PM7_2_1.java

D:\Java2_book\chap7\PM7_2\PM7_2_1>java PM7_2_1 【執行主類別】

***建立新帳戶*** // 輸入帳戶驗證

請輸入姓名=>粘添壽

請輸入帳號(12 位數字) =>123451234589

****建立完成****

完整的新帳戶(13碼)為=>12345123458910

請輸入存款金額 =>50000

餘額 = 50000

列印帳戶資料 // 輸出驗證結果

帳戶姓名：粘添壽

帳戶號碼(13 碼)：12345123458910

餘額= 50000

帳戶類別(Account.class)：

首先必須建立帳戶類別，其內容包含帳戶姓名(name)、帳號(ID)與餘額(balance)，其中 ID 與 balance 為私有變數，必須透過物件方法存取，其架構如圖 7-11 所示。

圖 7-16 Account.java 程式架構

//Account.java

/* 設定客戶姓名、帳號(ID) 與存款餘額 */

import java.io.*;

import java.util.Scanner;

class Account{

String name;

private int[]ID = new int[13];

private int balance;

// 設定帳號

int setID(String ID_Str) {

if(ID_Str.length() !=12){

System.out.printf("需12個字元,請重新輸入!!\n");

return 0;

}

else{

Scanner s = new Scanner(ID_Str).useDelimiter("");

int total = 0;

for(int i=0;i<12;i++){

ID[i]=s.nextInt();

if((i+1)%2==0)

total+=ID[i];

else

total+=ID[i]*2;

}

ID[12] = (10-(total%10));

System.out.print("****建立完成****\n完整的新帳戶(13碼)為=>");

for(int i=0;i<13;i++)

System.out.print(ID[i]);

System.out.println();

return 1;

}

// 取得帳號

int[] getID(){

return ID;

}

// 寫入帳號

int writeID(String ID_STR1) {

if(ID_STR1.length() !=13){

System.out.printf("長度不對\n");

return 0;

}

else{

Scanner s = new Scanner(ID_STR1).useDelimiter("");

int total = 0, check, check_R;

for(int i=0;i<12;i++){

ID[i]=s.nextInt();

if((i+1)%2==0)

total+=ID[i];

else

total+=ID[i]*2;

}

check_R = s.nextInt();

check = 10-(total%10);

if (check == check_R) {

ID[12] = check;

return 1;

} else {

System.out.printf("檢查碼不對\n");

return 0;

}

// 存款

int saveM(int money){

balance = balance + money;

return balance;

}

// 取款

int recM(int money) {

int m = balance - money;

if (m >=0) {

balance = m;

return balance;

}

else {

return -1;

}

// 查詢餘額

int checkM(){

return balance;

}

主類別(PM7_2_1.class)：

我們寫一個簡單程式來驗證 Account 類別是否能滿足所需，程式範例如下：

//PM7_2_1.java

import java.util.*;

public class PM7_2_1{

public static void main(String[] args) {

Scanner keyin = new Scanner(System.in);

String ID_Str;

Account customer = new Account();

System.out.printf("***建立新帳戶***\n請輸入姓名=>");

customer.name = keyin.nextLine();

System.out.printf("請輸入帳號(12 位數字) =>");

ID_Str = keyin.nextLine();

int flag = customer.setID(ID_Str);

if (flag == 0)

return;

System.out.printf("請輸入存款金額 =>");

int money = keyin.nextInt();

int balance = customer.saveM(money);

System.out.printf("餘額 = %d\n", balance);

/* 列印帳戶清單 */

System.out.printf("列印帳戶資料\n");

System.out.printf("帳戶姓名： %s \n", customer.name);

int[] ID = customer.getID();

System.out.printf("帳戶號碼(13 碼)：");

for (int i=0; i<13; i++)

System.out.printf("%d", ID[i]);

System.out.printf("\n");

System.out.printf("餘額= %d\n", customer.checkM());

}