程式設計技巧：薪水計算與物件導向繼承應用

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程式設計在商業領域的應用日益廣泛，尤其在薪資管理系統中扮演著重要的角色。透過程式碼，我們可以精確計算員工的薪水，並有效管理相關資料。此外，物件導向程式設計的繼承機制，能讓程式碼更具彈性、易於維護和擴充，大幅提升開發效率。理解繼承的概念，並善用存取修飾詞，是開發穩健且可擴充應用程式的關鍵。同時，掌握例外處理技巧，能使程式更具容錯能力，提升使用者經驗。

時薪與工作時數的關係

在計算薪水的過程中，時薪和工作時數是兩個非常重要的因素。以下是如何使用程式設計來計算和管理這些資料。

變數宣告

首先，我們需要宣告兩個私有變數：hoursWorked和hourlyRate，分別代表工作時數和時薪。

設定工作時數

接下來，我們可以定義一個公開方法setHoursWorked，用於設定工作時數。這個方法會將輸入的工作時數儲存到hoursWorked變數中，並計算出每週薪水。

public void setHoursWorked(num hours) {
    hoursWorked = hours;
    setWeeklySalary(hoursWorked * hourlyRate);
    return;
}

取得工作時數

為了方便取得工作時數，我們可以定義另一個公開方法getHoursWorked，它會回傳目前的工作時數。

public num getHoursWorked() {
    return hoursWorked;
}

設定時薪

類別似地，我們需要一個方法來設定時薪。這個方法會更新hourlyRate變數，並重新計算每週薪水。

public void setHourlyRate(num rate) {
    hourlyRate = rate;
    setWeeklySalary(hoursWorked * hourlyRate);
    return;
}

取得時薪

最後，為了方便取得時薪，我們定義了getHourlyRate方法。

public num getHourlyRate() {
    return hourlyRate;
}

看圖說話：

  flowchart TD
    A[設定工作時數] --> B[計算每週薪水]
    B --> C[設定時薪]
    C --> D[計算每週薪水]
    D --> E[取得工作時數]
    E --> F[取得時薪]

這個流程圖描述了工作時數、時薪和每週薪水之間的關係，展示瞭如何透過程式設計來管理這些資料。

時薪與工作時數的關係

透過上述程式設計，我們可以清楚地看到時薪和工作時數如何影響每週薪水。這個關係可以用以下公式表示：

每週薪水 = 工作時數 × 時薪

這個公式是計算薪水的基礎，透過程式設計可以輕鬆地管理和計算這些資料。

看圖說話：

  flowchart TD
    A[工作時數] --> B[時薪]
    B --> C[每週薪水]
    C --> D[計算結果]

這個流程圖展示了工作時數、時薪和每週薪水之間的直接關係，強調了時薪和工作時數在計算薪水中的重要性。

繼承的理解

繼承是一種程式設計技術，允許開發人員根據現有的類別建立新的類別。子類別繼承父類別的所有屬性和方法，並可以增加新的屬性和方法或覆寫父類別的方法。

存取修飾詞

在繼承中，存取修飾詞（access modifier）扮演著重要的角色。存取修飾詞決定了類別的屬性和方法的可存取性。常見的存取修飾詞包括 public、private、protected 和 default。

  • public：任何類別都可以存取。
  • private：只有同一類別的方法可以存取。
  • protected：只有同一類別的方法和其子類別的方法可以存取。
  • default：只有同一包中的類別可以存取。

繼承的實作

繼承的實作可以透過以下步驟進行：

  1. 定義父類別：父類別是被繼承的類別，包含了子類別需要繼承的屬性和方法。
  2. 定義子類別：子類別是繼承父類別的類別，繼承了父類別的所有屬性和方法，並可以增加新的屬性和方法或覆寫父類別的方法。
  3. 實作繼承：子類別可以使用 extends 關鍵字繼承父類別。

覆寫父類別方法

子類別可以覆寫父類別的方法，這意味著子類別可以提供自己的方法實作來取代父類別的方法實作。覆寫父類別方法可以透過以下步驟進行：

  1. 定義父類別方法：父類別方法是被覆寫的方法，包含了子類別需要覆寫的方法體。
  2. 定義子類別方法：子類別方法是覆寫父類別方法的方法，包含了子類別自己的方法體。
  3. 實作覆寫：子類別可以使用 @Override 註解覆寫父類別的方法。

抽象類別

抽象類別是一種特殊的類別，不能被例項化，只能被繼承。抽象類別通常包含抽象方法，抽象方法是沒有方法體的方法，需要由子類別實作。

多重繼承

多重繼承是指一個子類別可以繼承多個父類別。多重繼承可以增加類別之間的耦合度，但也可能導致類別之間的複雜性增加。

mermaid 圖表
  classDiagram
    class Employee {
        - empNum: string
        + setEmpNum(number: string): void
        + getEmpNum(): string
    }
    class CommissionEmployee {
        + setEmpNum(number: string): void
        + getEmpNum(): string
    }
    Employee <|-- CommissionEmployee

看圖說話：

此圖表示 Employee 類別和 CommissionEmployee 類別之間的繼承關係。Employee 類別包含 empNum 屬性和 setEmpNum()、getEmpNum() 方法。CommissionEmployee 類別繼承了 Employee 類別，並增加了自己的 setEmpNum() 方法。

物件導向程式設計的優點

在物件導向程式設計中，繼承是一個非常重要的概念。繼承允許我們建立新的類別，根據現有的類別，並且可以繼承父類別的屬性和方法。這樣可以節省開發時間，減少程式碼的重複，並且可以使程式更加模組化和可維護。

例如，在汽車設計中，新車型的設計不需要從頭開始。設計師可以使用現有的車型作為基礎，修改和擴充它們，以建立新的車型。同樣，在程式設計中，繼承可以讓我們建立新的類別，根據現有的類別，並且可以繼承父類別的屬性和方法。

繼承的優點

繼承有以下幾個優點：

  • 節省開發時間：繼承可以讓我們建立新的類別，根據現有的類別，減少程式碼的重複。
  • 減少程式碼的重複：繼承可以讓我們避免重複程式碼，增加程式碼的可維護性。
  • 增加程式碼的模組化：繼承可以讓我們建立更加模組化的程式碼，方便維護和擴充。
  • 提高程式碼的可重用性：繼承可以讓我們建立更加可重用的程式碼，減少程式碼的重複。

物件導向程式設計的應用

物件導向程式設計的應用非常廣泛，包括：

  • 圖形使用者介面（GUI）程式設計：GUI程式設計需要建立圖形使用者介面，例如按鈕、標籤、文字框等。物件導向程式設計可以讓我們建立更加模組化和可維護的GUI程式碼。
  • 網路程式設計：網路程式設計需要建立網路應用程式，例如網頁伺服器、網頁瀏覽器等。物件導向程式設計可以讓我們建立更加模組化和可維護的網路程式碼。
  • 資料函式庫程式設計：資料函式庫程式設計需要建立資料函式庫應用程式，例如資料函式倉管理系統、資料函式庫查詢系統等。物件導向程式設計可以讓我們建立更加模組化和可維護的資料函式庫程式碼。

例子

以下是一個簡單的例子，示範如何使用繼承建立新的類別：

// 父類別
public class Animal {
    private String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void eat() {
        System.out.println(name + " is eating.");
    }
}

// 子類別
public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    public void bark() {
        System.out.println("The dog is barking.");
    }
}

// 建立新的Dog物件
Dog dog = new Dog("Max");
dog.eat(); // 輸出：Max is eating.
dog.bark(); // 輸出：The dog is barking.

在這個例子中，Dog類別繼承了Animal類別，並且增加了新的方法bark()。這樣可以讓我們建立更加模組化和可維護的程式碼。

例外處理的重要性

在程式設計中，錯誤和例外是不可避免的。傳統的錯誤處理方法，例如使用 if 陳述式和 return 陳述式，可能會導致程式碼不夠彈性和可重用。例如，以下程式碼使用 if 陳述式和 return 陳述式來處理錯誤：

string policyType;
string AUTO = "A";
string HEALTH = "H";

output "請輸入保單型別";
input policyType;

if (policyType != AUTO && policyType != HEALTH) {
    return;
} else {
    // 計算保費
}

然而，這種方法有兩個缺點：一是程式碼不夠可重用，二是程式碼不夠彈性。例如，如果其他程式需要限制使用者輸入錯誤的次數，或者需要對錯誤進行不同的處理，這種方法就不夠靈活。

從程式碼實作到物件導向設計的分析，本文涵蓋了薪資計算、繼承概念、物件導向程式設計的優點以及例外處理的重要性。觀察軟體開發的整體趨勢，程式碼的簡潔性、可維護性與可擴充性日益重要。分析程式碼的結構和邏輯可以發現，良好的物件導向設計能有效降低程式碼的耦合度，提升程式碼的可重用性。然而，僅僅理解繼承的概念並不足夠，開發者還需深入理解多型、封裝等核心概念，才能真正駕馭物件導向程式設計的精髓。展望未來，隨著軟體系統的日益複雜，精通物件導向設計的開發者將更具競爭力。對於渴望提升程式設計能力的開發者而言，持續學習和實踐物件導向設計原則，並深入研究設計模式將是提升程式碼品質和開發效率的關鍵。玄貓認為，掌握物件導向程式設計的精髓，並結合程式碼實作經驗，將是開發者在軟體開發領域取得成功的基本。

玄貓

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。