Java Superclass设计模式应用案例

在Java中，Superclass（超类）设计模式通常指的是使用继承来创建一个通用的基类，然后从该基类派生出更具体的子类。这种设计模式有助于代码重用和模块化。下面是一个简单的应用案例：

假设我们正在开发一个图形编辑器，可以绘制不同类型的形状，如圆形、矩形和三角形。我们可以创建一个名为Shape的超类，它包含所有形状共有的属性和方法，然后为每种形状创建一个子类。

首先，我们定义Shape超类：

public abstract class Shape {
    protected String color;

    public Shape(String color) {
        this.color = color;
    }

    public abstract double getArea();

    public abstract double getPerimeter();

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }
}

在这个超类中，我们定义了一个抽象方法getArea()和getPerimeter()，这意味着所有继承自Shape的子类都必须实现这两个方法。我们还定义了一个color属性和相应的getter和setter方法。

接下来，我们创建一个名为Circle的子类：

public class Circle extends Shape {
    private double radius;

    public Circle(String color, double radius) {
        super(color);
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }

    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 2 * Math.PI * radius;
    }
}

类似地，我们可以创建Rectangle和Triangle子类：

public class Rectangle extends Shape {
    private double width;
    private double height;

    public Rectangle(String color, double width, double height) {
        super(color);
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return width * height;
    }

    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 2 * (width + height);
    }
}

public class Triangle extends Shape {
    private double sideA;
    private double sideB;
    private double sideC;

    public Triangle(String color, double sideA, double sideB, double sideC) {
        super(color);
        this.sideA = sideA;
        this.sideB = sideB;
        this.sideC = sideC;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        double s = (sideA + sideB + sideC) / 2;
        return Math.sqrt(s * (s - sideA) * (s - sideB) * (s - sideC));
    }

    @Override
    public double getPerimeter() {
        return sideA + sideB + sideC;
    }
}

现在，我们可以在主程序中使用这些类来创建不同类型的形状，并计算它们的面积和周长：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle("Red", 5);
        System.out.println("Circle area: " + circle.getArea());
        System.out.println("Circle perimeter: " + circle.getPerimeter());

        Shape rectangle = new Rectangle("Blue", 4, 6);
        System.out.println("Rectangle area: " + rectangle.getArea());
        System.out.println("Rectangle perimeter: " + rectangle.getPerimeter());

        Shape triangle = new Triangle("Green", 3, 4, 5);
        System.out.println("Triangle area: " + triangle.getArea());
        System.out.println("Triangle perimeter: " + triangle.getPerimeter());
    }
}

这个案例展示了如何使用Superclass设计模式来创建一个可扩展的图形编辑器。通过使用继承和抽象类，我们可以轻松地添加新的形状类型，而无需修改现有的代码。