第一部分:理论知识部分总结
(1)接口:接口不是类,而是对类胡一组需求描述,由常量肯一组抽象方法组成。
a:接口中不包括变量和有具体实现的方法
b:只要类实现了接口,则该类要遵从接口描述的统 一格式进行定义,并且可以在任何需要该接口的 地方使用这个类的对象。
c:接口声明方式: public interface 接口名 { …… } 接口体中包含常量定义和方法定义,接口中只进 行方法的声明,不提供方法的实现。接口类似建立类的继承关系,接口也可以扩展。 接口的扩展技术使得从具有较高通用性的接口存在 多条链延伸到具有较高专用性的接口。
d:接口的实现:在类声明时用implements关键字声明使用一个或 多个接口 class Employee implementsPrintable { …… } 一个类使用了某个接口,那么这个类必须实现该 接口的所有方法,即为这些方法提供方法体。 一个类可以实现多个接口,接口间应该用逗号分 隔开。 class Employee implements Cloneable,Comparable
e:接口的使用:接口不能构造接口对象,但可以声明接口变量以 指向一个实现了该接口的类对象。
(2)接口与抽象类
抽象类:用abstract来声明,没有具体实例对象的类,不 能用new来创建对象。可包含常规类所包含的任何东西。 抽象类必须由子类继承,如果abstract类的子类不是抽 象类,那么子类必须重写父类中所有的abstract方法。 接口:用interface声明,是抽象方法和常量值定义的集 合。从本质上讲,接口是一种特殊的抽象类,这种抽象 类中只包含常量和方法的定义,而没有变量和方法的定 义。接口中只能定义抽象方法,而且这些方法默认为是 public的。只要类实现了接口,就可以在任何需要该接 口的地方使用这个类的对象。此外,一个类可以实现多 个接口。
(3)接口与抽象类的区别:
1)接口不能实现任何方法,而抽象类可以。
2)类可以实现许多接口,但只有一个父类。
3)接口不是类分级结构的一部分,无任何联 系的类可以实现相同的接口。
(4)接口与回调
a:回调(callback):一种程序设计模式,在这种模 式中,可指出某个特定事件发生时程序应该采取 的动作。
b:接口在java.swing包中有一个Timer类,可以使用它 在到达给定的时间间隔时触发一个事件。
(5)浅层拷贝与深层拷贝
浅层拷贝:被拷贝对象的所有常量成员和基本类 型属性都有与原来对象相同的拷贝值,而若成员 域是一个对象,则被拷贝对象该对象域的对象引 用仍然指向原来的对象。
深层拷贝:被拷贝对象的所有成员域都含有与原 来对象相同的值,且对象域将指向被复制过的新对 象,而不是原有对象被引用的对象。
(6)lambda表达式
Java Lambda 表达式是Java 8 引入的一个新的功能,主 要用途是提供一个函数化的语法来简化编码。
(7)内部类
内部类(inner class)是定义在一个类内部的类。 外层的类成为外部类(outer class). 内部类主要用于事件处理。 使用内部类的原因有以下三个:
–内部类方法可以访问该类定义所在的作用域中 的数据,包括私有数据。
–内部类能够隐藏起来,不为同一包中的其他类 所见。
–想要定义一个回调函数且不想编写大量代码时, 使用匿名内部类比较便捷。
内部类可以直接访问外部类的成员,包括 private成员,但是内部类的成员却不能被外部 类直接访问。
第二部分:实验部分
1、实验目的与要求
(1) 掌握接口定义方法;
(2) 掌握实现接口类的定义要求;
(3) 掌握实现了接口类的使用要求;
(4) 掌握程序回调设计模式;
(5) 掌握Comparator接口用法;
(6) 掌握对象浅层拷贝与深层拷贝方法;
(7) 掌握Lambda表达式语法;
(8) 了解内部类的用途及语法要求。
2、实验内容和步骤
实验1: 导入第6章示例程序,测试程序并进行代码注释。
测试程序1:
l 编辑、编译、调试运行阅读教材214页-215页程序6-1、6-2,理解程序并分析程序运行结果;
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 掌握接口的实现用法;
l 掌握内置接口Compareable的用法。
package interfaces; import java.util.*; /** * This program demonstrates the use of the Comparable interface. * @version 1.30 2004-02-27 * @author Cay Horstmann */ public class EmployeeSortTest { public static void main(String[] args) { Employee[] staff = new Employee[3]; //创造了一个数组 staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000); staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000); staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000); Arrays.sort(staff);//Arrays类的sort方法 // 打印Employee对象的信息 for (Employee e : staff) System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary()); //按工资高低进行排序输出 } }
package interfaces; //将类声明为实现某个接口,需要使用关键字implements public class Employee implements Comparable<Employee> { //定义两个私有属性 private String name; private double salary; //构造方法 public Employee(String name, double salary) { this.name = name;//访问当前name this.salary = salary; } //name属性的访问器 public String getName() { return name; } //salary属性的访问器 public double getSalary() { return salary; } public void raiseSalary(double byPercent) { double raise = salary * byPercent / 100; salary += raise; } /** * Compares employees by salary * @param other another Employee object * @return a negative value if this employee has a lower salary than * otherObject, 0 if the salaries are the same, a positive value otherwise */ //compareTo方法的实现 public int compareTo(Employee other) { return Double.compare(salary, other.salary); } }
运行结果:
测试程序2:
l 编辑、编译、调试以下程序,结合程序运行结果理解程序;
interface A { double g=9.8; void show( ); } class C implements A { public void show( ) {System.out.println("g="+g);} }
class InterfaceTest { public static void main(String[ ] args) { A a=new C( ); a.show( ); System.out.println("g="+C.g); } } |
运行结果:
测试程序3:
l 在elipse IDE中调试运行教材223页6-3,结合程序运行结果理解程序;
l 26行、36行代码参阅224页,详细内容涉及教材12章。
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 掌握回调程序设计模式;
package timer; /** @version 1.01 2015-05-12 @author Cay Horstmann */ import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; // to resolve conflict with java.util.Timer public class TimerTest { public static void main(String[] args) { //构造这个类的一个对象,并将它传递给Timer构造器 ActionListener listener = new TimePrinter(); Timer t = new Timer(10000, listener); // Timer构造器的第一个参数是发出通告的时间间隔,单位是毫秒,每隔10秒打印一条消息。第二个参数是监听器对象 t.start();//启动定时器 //显示一个包含一条消息和OK按钮的对话框 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } } //定义一个实现ActionListener接口的类 class TimePrinter implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent event) { System.out.println("At the tone, the time is " + new Date()); Toolkit.getDefaultToolkit().beep();//获得默认的工具箱 } }
运行结果:
测试程序4:
l 调试运行教材229页-231页程序6-4、6-5,结合程序运行结果理解程序;
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 掌握对象克隆实现技术;
l 掌握浅拷贝和深拷贝的差别。
package clone; /** * This program demonstrates cloning. * @version 1.10 2002-07-01 * @author Cay Horstmann */ public class CloneTest { public static void main(String[] args) { try//try里面可能出现的错误 { Employee original = new Employee("John Q. Public", 50000); original.setHireDay(2000, 1, 1); Employee copy = original.clone(); copy.raiseSalary(10);//原有对象不会发生变化 copy.setHireDay(2002, 12, 31);//更改器 System.out.println("original=" + original); System.out.println("copy=" + copy); } catch (CloneNotSupportedException e)//字符串连接 { e.printStackTrace(); } } }
package clone; import java.util.Date; import java.util.GregorianCalendar; public class Employee implements Cloneable { private String name; private double salary; private Date hireDay; public Employee(String name, double salary) { this.name = name; this.salary = salary; hireDay = new Date(); } //创建深拷贝的clone方法 public Employee clone() throws CloneNotSupportedException //如果在一个对象上调用clone,但这个对象的类并没有实现Cloneable接口,Object类的clone方法就会抛出一个CloneNotSupportedException { // call Object.clone() Employee cloned = (Employee) super.clone();//super的父类是object // clone mutable fields cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone(); return cloned; } /** * Set the hire day to a given date. * @param year the year of the hire day * @param month the month of the hire day * @param day the day of the hire day */ public void setHireDay(int year, int month, int day) { Date newHireDay = new GregorianCalendar(year, month - 1, day).getTime(); // Example of instance field mutation hireDay.setTime(newHireDay.getTime()); } public void raiseSalary(double byPercent) { double raise = salary * byPercent / 100; salary += raise; } public String toString() { return "Employee[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" + hireDay + "]"; } }
运行结果:
实验2: 导入第6章示例程序6-6,学习Lambda表达式用法。
l 调试运行教材233页-234页程序6-6,结合程序运行结果理解程序;
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 将27-29行代码与教材223页程序对比,将27-29行代码与此程序对比,体会Lambda表达式的优点。
package lambda; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; /** * This program demonstrates the use of lambda expressions. * @version 1.0 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class LambdaTest { public static void main(String[] args) { String[] planets = new String[] { "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune" }; System.out.println(Arrays.toString(planets)); System.out.println("Sorted in dictionary order:"); Arrays.sort(planets); System.out.println(Arrays.toString(planets)); System.out.println("Sorted by length:"); Arrays.sort(planets, (first, second) -> first.length() - second.length()); System.out.println(Arrays.toString(planets)); //lambda表达式可以转换为接口 Timer t = new Timer(1000, event -> System.out.println("The time is " + new Date())); /**event -> * System.out.println("The time is " + new Date())//是lambda表达式 */ t.start(); // keep program running until user selects "Ok" JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } }
运行结果:
注:以下实验课后完成
实验3: 编程练习
l 编制一个程序,将身份证号.txt 中的信息读入到内存中;
l 按姓名字典序输出人员信息;
l 查询最大年龄的人员信息;
l 查询最小年龄人员信息;
l 输入你的年龄,查询身份证号.txt中年龄与你最近人的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地;
l 查询人员中是否有你的同乡。
package ID; import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Collections; import java.util.Scanner; public class Main{ private static ArrayList<People> Peoplelist; public static void main(String[] args) { Peoplelist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("D:\\java\\1\\身份证号.txt"); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); String temp = null; while ((temp = in.readLine()) != null) { Scanner linescanner = new Scanner(temp); linescanner.useDelimiter(" "); String name = linescanner.next(); String ID = linescanner.next(); String sex = linescanner.next(); String age = linescanner.next(); String place =linescanner.nextLine(); People People = new people(); People.setname(name); People.setID(ID); People.setsex(sex); int a = Integer.parseInt(age); People.setage(a); People.setbirthplace(place); Peoplelist.add(People); } } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("查找不到信息"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("信息读取有误"); e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("————————————————————————————————————————"); System.out.println("1:按姓名字典序输出人员信息"); System.out.println("2:查询最大年龄人员信息和最小年龄人员信息"); System.out.println("3:输入你的年龄,查询年龄与你最近人的所有信息"); System.out.println("4:查询人员中是否有你的同乡"); int nextInt = scanner.nextInt(); switch (nextInt) { case 1: Collections.sort( Peoplelist); System.out.println( Peoplelist.toString()); break; case 2: int max=0,min=100;int j,k1 = 0,k2=0; for(int i=1;i< Peoplelist.size();i++) { j= Peoplelist.get(i).getage(); if(j>max) { max=j; k1=i; } if(j<min) { min=j; k2=i; } } System.out.println("年龄最大:"+ Peoplelist.get(k1)); System.out.println("年龄最小:"+ Peoplelist.get(k2)); break; case 3: System.out.println("place?"); String find = scanner.next(); String place=find.substring(0,3); String place2=find.substring(0,3); for (int i = 0; i < Peoplelist.size(); i++) { if( Peoplelist.get(i).getbirthplace().substring(1,4).equals(place)) System.out.println(Peoplelist.get(i)); } break; case 4: System.out.println("年龄:"); int yourage = scanner.nextInt(); int near=agenear(yourage); int d_value=yourage-Peoplelist.get(near).getage(); System.out.println(""+Peoplelist.get(near)); /* for (int i = 0; i < Peoplelist.size(); i++) { int p=Personlist.get(i).getage()-yourage; if(p<0) p=-p; if(p==d_value) System.out.println(Peoplelist.get(i)); } */ break; case 5: isTrue = false; System.out.println("退出程序!"); break; default: System.out.println("输入有误"); } } } public static int agenear(int age) { int min=25,d_value=0,k=0; for (int i = 0; i < Peoplelist.size(); i++) { d_value= Peoplelist.get(i).getage()-age; if(d_value<0) d_value=-d_value; if (d_value<min) { min=d_value; k=i; } } return k; } }
package ID; public abstract class People implements Comparable<People> { private String name; private String ID; private int age; private String sex; private String birthplace; public String getname() { return name; } public void setname(String name) { this.name = name; } public String getID() { return ID; } public void setID(String ID) { this.ID= ID; } public int getage() { return age; } public void setage(int age) { // int a = Integer.parseInt(age); this.age= age; } public String getsex() { return sex; } public void setsex(String sex) { this.sex= sex; } public String getbirthplace() { return birthplace; } public void setbirthplace(String birthplace) { this.birthplace= birthplace; } public int compareTo(People o) { return this.name.compareTo(o.getname()); } public String toString() { return name+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+ID+"\t"+birthplace+"\n"; } }
运行结果:
实验4:内部类语法验证实验
实验程序1:
l 编辑、调试运行教材246页-247页程序6-7,结合程序运行结果理解程序;
l 了解内部类的基本用法。
package innerClass; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; /** * This program demonstrates the use of inner classes. * @version 1.11 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class InnerClassTest { public static void main(String[] args)//程序入口 { TalkingClock clock = new TalkingClock(1000, true); clock.start(); // keep program running until user selects "Ok" JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } } /** * A clock that prints the time in regular intervals. */ //构造一个语音时钟需要提供两个参数:发布通告的间隔和开关铃声的标志 class TalkingClock { private int interval; private boolean beep; /** * Constructs a talking clock * @param interval the interval between messages (in milliseconds) * @param beep true if the clock should beep */ public TalkingClock(int interval, boolean beep) { this.interval = interval; this.beep = beep; } /** * Starts the clock. */ public void start() { ActionListener listener = new TimePerine(); Timer t = new Timer(interval, listener); t.start(); } //TimePerine类位于TalkingClock类内部 public class TimePerine implements ActionListener { //内部类的对象总有一个隐式引用,它指向了创建它的外部类对象。 public void actionPerformed(ActionEvent event) { System.out.println("At the tone, the time is " + new Date()); if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep(); } } }
运行结果:
实验程序2:
l 编辑、调试运行教材254页程序6-8,结合程序运行结果理解程序;
l 了解匿名内部类的用法。
package anonymousInnerClass; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; /** * This program demonstrates anonymous inner classes. * @version 1.11 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class AnonymousInnerClassTest { public static void main(String[] args) { TalkingClock clock = new TalkingClock(); clock.start(1000, true); // keep program running until user selects "Ok" JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } } /** * A clock that prints the time in regular intervals. */ // class TalkingClock { /** * Starts the clock. * @param interval the interval between messages (in milliseconds) * @param beep true if the clock should beep */ //匿名内部类 public void start(int interval, boolean beep) { ActionListener listener = new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent event) { System.out.println("At the tone, the time is " + new Date()); if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep(); } }; Timer t = new Timer(interval, listener); t.start(); } }
运行结果:
实验程序3:
l 在elipse IDE中调试运行教材257页-258页程序6-9,结合程序运行结果理解程序;
l 了解静态内部类的用法。
package staticInnerClass; /** * This program demonstrates the use of static inner classes. * @version 1.02 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class StaticInnerClassTest { public static void main(String[] args) { double[] d = new double[20]; for (int i = 0; i < d.length; i++) d[i] = 100 * Math.random(); ArrayAlg.Pair p = ArrayAlg.minmax(d);//避免产生名字冲突,将Pair定义为ArrayAlg的内部公有类 System.out.println("min = " + p.getFirst()); System.out.println("max = " + p.getSecond());//minmax方法的调用者可以使用getFirst和getSecond方法获得答案 } } //minmax方法可以返回一个Pair类型的对象 class ArrayAlg { /** * A pair of floating-point numbers */ //定义一个包含两个值的类Pair public static class Pair//只用内部类可以声明为static { private double first; private double second; /** * Constructs a pair from two floating-point numbers * @param f the first number * @param s the second number */ public Pair(double f, double s) { first = f; second = s; } /** * Returns the first number of the pair * @return the first number */ public double getFirst() { return first; } /** * Returns the second number of the pair * @return the second number */ public double getSecond() { return second; } } /** * Computes both the minimum and the maximum of an array * @param values an array of floating-point numbers * @return a pair whose first element is the minimum and whose second element * is the maximum */ //静态内部类计算数组中最大值和最小值的问题, public static Pair minmax(double[] values) { double min = Double.POSITIVE_INFINITY; double max = Double.NEGATIVE_INFINITY; for (double v : values) { if (min > v) min = v; if (max < v) max = v; } return new Pair(min, max);
} }
运行结果:
实验总结:
本章我们学习了接口的相关知识,接口与继承类似可以扩展,用关键字extends,通过这次实验测试基本理解了接口与回调、Comparator接口、对象克隆方法等,其中对象克隆有深层拷贝和浅层拷贝,课本上的具体图示更好帮助我们理解了这两概念;老师在周四的实验中着重强调要掌握lambada表达式,关于代码的注释,还需要加强,学长也教会了不懂代码时要看源代码可以更好理解;学习Java的路上需要潜心钻研,与所学知识结合,尝试编辑程序。