Java中处理多态对象列表：从用户输入到ArrayList的实践-java教程-PHP中文网

Java中处理多态对象列表：从用户输入到ArrayList的实践

霞舞

发布： 2025-10-16 14:27:01

原创

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Java中处理多态对象列表：从用户输入到ArrayList的实践

本教程详细讲解了如何在java中通过读取结构化用户输入，利用`scanner`和`string.split()`方法解析数据，并根据输入类型（如“plant”或“flower”）创建相应的多态对象。这些对象随后被存储到`arraylist`中，并通过统一的`printinfo()`方法进行输出，展示了面向对象编程中多态性的实际应用。

引言：处理结构化用户输入与多态集合

在Java应用程序开发中，我们经常需要从用户那里获取结构化输入，例如一系列不同类型的数据记录。一个常见的场景是，我们有一个基类（如Plant）和它的派生类（如Flower），需要根据用户输入动态创建这些类的对象，并将它们统一存储在一个集合中。ArrayList结合Java的继承和多态特性，为这种需求提供了优雅的解决方案。本教程将引导您完成一个具体的示例，展示如何正确解析用户输入，创建多态对象，并将其存储在ArrayList中进行管理。

核心挑战：精确解析用户输入

用户通常以行（line）的形式提供结构化数据，每行包含多个由空格分隔的字段。例如：

plant Spirea 10 
flower Hydrangea 30 false lilac 
-1

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其中，-1表示输入结束。

初学者在处理这类输入时，常遇到的一个陷阱是Scanner类的next()和nextLine()方法的选择。

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Scanner.next()：只读取输入流中的下一个“词”（token），直到遇到空白符（空格、Tab、换行符等）。它不会读取行尾的换行符。
Scanner.nextLine()：读取输入流中的当前行的剩余部分，直到行尾的换行符。它会消费掉行尾的换行符。

如果使用scnr.next()来读取包含多个字段的行，例如plant Spirea 10，next()只会读取到plant，而忽略了同一行中的Spirea和10。随后对这个单个词进行split(" ")操作，会导致String[] info数组的长度不足，从而在尝试访问info[1]、info[2]等元素时抛出ArrayIndexOutOfBoundsException。

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解决方案：使用 Scanner.nextLine()

正确的做法是使用scnr.nextLine()来读取用户输入的整行数据，然后对这一整行字符串使用String.split(" ")方法进行分割。这样可以确保所有字段都被正确地捕获并存储到字符串数组中。

构建多态对象并存储到ArrayList

假设我们已经定义了Plant基类和Flower派生类，它们都包含设置和获取属性的方法，以及一个printInfo()方法用于打印各自的信息。Flower类继承自Plant类，这意味着Flower对象可以被视为Plant对象，从而可以存储在ArrayList<Plant>中，这是多态性的体现。

初始化 ArrayList： 创建一个能够存储Plant类型对象的ArrayList。由于多态性，它也能存储Flower对象。
```
ArrayList<Plant> myGarden = new ArrayList<Plant>();
```
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循环读取并解析输入： 使用while循环持续读取用户输入，直到遇到终止符-1。在循环内部：
- 首先使用scnr.nextLine()读取完整的一行输入。
- 对读取到的行字符串调用split(" ")，将其按空格分割成字符串数组。
- 根据数组的第一个元素（info[0]）判断是“plant”还是“flower”，从而决定创建哪种类型的对象。
- 从info数组中提取相应的字段，并进行必要的类型转换（例如，将字符串转换为整数Integer.parseInt()或布尔值Boolean.parseBoolean()）。
- 实例化对应的Plant或Flower对象，设置其属性，然后将其添加到myGarden列表中。
统一输出：利用多态性 定义一个printArrayList方法，接收ArrayList<Plant>作为参数。通过遍历列表，并对每个元素调用其printInfo()方法，可以实现统一的输出。由于多态性，当列表中的元素是Flower对象时，会自动调用Flower类中重写的printInfo()方法，而当是Plant对象时，则调用Plant类的printInfo()方法。

完整代码示例

以下是修正后的PlantArrayListExample.java代码，它展示了如何正确实现上述逻辑：

import java.util.Scanner;
import java.util.ArrayList;

// 假设 Plant 类和 Flower 类已定义如下（为完整性提供示例结构）：
// class Plant {
//     private String plantName;
//     private int plantCost;
//
//     public void setPlantName(String plantName) { this.plantName = plantName; }
//     public void setPlantCost(int plantCost) { this.plantCost = plantCost; }
//     public String getPlantName() { return plantName; }
//     public int getPlantCost() { return plantCost; }
//
//     public void printInfo() {
//         System.out.println("Plant Name: " + plantName + ", Cost: " + plantCost);
//     }
// }
//
// class Flower extends Plant {
//     private boolean isAnnual;
//     private String colorOfFlowers;
//
//     // 假设 setPlantType 方法用于设置 isAnnual
//     public void setPlantType(boolean isAnnual) { this.isAnnual = isAnnual; } 
//     public void setColorOfFlowers(String colorOfFlowers) { this.colorOfFlowers = colorOfFlowers; }
//     public boolean getIsAnnual() { return isAnnual; }
//     public String getColorOfFlowers() { return colorOfFlowers; }
//
//     @Override
//     public void printInfo() {
//         System.out.println("Flower Name: " + getPlantName() + ", Cost: " + getPlantCost() +
//                            ", Annual: " + isAnnual + ", Color: " + colorOfFlowers);
//     }
// }

public class PlantArrayListExample {

   /**
    * 打印 ArrayList 中所有植物或花卉的信息。
    * 利用多态性，调用每个对象的 printInfo() 方法。
    * @param myGarden 存储 Plant 或 Flower 对象的 ArrayList
    */
   public static void printArrayList(ArrayList<Plant> myGarden) {
      for (Plant plant : myGarden) { // 使用增强型 for 循环提高可读性
        plant.printInfo();
      }
   }

   public static void main(String[] args) {
      Scanner scnr = new Scanner(System.in);
      ArrayList<Plant> myGarden = new ArrayList<Plant>();

      System.out.println("请输入植物或花卉信息 (例如: 'plant Spirea 10', 'flower Hyd

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