Java接口.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第,十三章,面向对象的,Java,实现,-,接口,回顾,异常的几个关键字是什么？,异常的分类？,使用,log4j,需要什么步骤？,public class Exception4,public static void main(String args),Scanner in=new Scanner(System.in);,System.out.print(“,请输入,S1,的总学时：,);,int totalTime=in.nextInt();/,总学时,try,System.out.print(“,请输入,S1,的课程数目：,);,int totalCourse=in.nextInt();/,课程数目,System.out.println(“S1,各课程的平均学时为：,+totalTime/totalCourse);,catch(InputMismatchException e1),System.out.println(“INPUT NOT A NUMBER!);,catch(ArithmeticException e2),System.out.println(,The number of courses cannot be zero,!);,catch(Exception e),System.out.println(,发生错误,:+e.getMessage();,输入：,270H 0,掌握,Java,接口,理解,Java,接口与多态的关系,掌握面向接口编程的思想,掌握常量接口的使用,掌握抽象类,学习目标,生活中的接口,电脑主板上的,PCI,插槽的规范就类似于,Java,接口,声卡,显卡,网卡,每种卡的内部结构都不相同，可以把声卡、网卡、显卡都插在,PCI,插槽上，而不用担心哪个插槽是专门插哪个卡的,主板,什么是,Java,接口,2-1,一个,Java,接口是一些方法特征的集合，但没有方法的实现,public interface PCI public void start();,public void stop();,class SoundCard implements PCI,public void start()System.out.println(Du du.);public void stop()System.out.println(Sound stop!);,Java,接口中定义的方法在不同的地方被实现，可以具有完全不同的行为,这是,Java,接口，相当于主板上的,PCI,插槽的规范,class NetworkCard implements PCI,public void start()System.out.println(Send.);public void stop()System.out.println(Network stop!);,声卡、网卡都实现了,PCI,插槽的规范，但行为完全不同,什么是,Java,接口,2-2,public class Assembler public static void main(String args)PCI nc=new NetworkCard();PCI sc=new SoundCard();nc.start();,sc.start();,可以使用,Java,接口标识类型,运行时，根据实际创建的对象类型调用相应的方法实现,Du du.,Send.,控制台输出,2,1,为什么需要,Java,接口,为学校开发这样一个小系统，包含类型：教师、学校、打印机，具体要求如下：,教师以及学校都具有方法：输出详细信息,学校具有属性：打印机，能够通过学校的打印机打印教师或学校的详细信息,系统要具备良好的可扩展性与可维护性,打印,教师,学校,教师详细信息,学校详细信息,detail,方法,（输出详细信息）,为什么需要,Java,接口,以下这个解决方案中存在着什么问题？,public class Teacher1,/,输出教师的详细信息,public String detail(),return,“,本人是教师,;,public class School1,private Printer printer=new Printer();,/,输出学校的详细信息,public String detail(),return“,这里是学校,;,/,使用打印机打印教师信息,public void,print(Teacher1 t),printer.print(t.detail();,/,使用打印机打印学校信息,public void,print(School1 s),printer.print(s.detail();,public class Printer,public void print(String content),System.out.println(,开始打印：,);,System.out.println(content);,每增加一种新类型，都需要增加相应的,print(,类型名称,var),方法,程序的可扩展性及可维护性极差,这不符合系统的要求,为什么需要,Java,接口,可以通过多态性解决这个问题吗,?,显然，本系统符合使用多态性的条件,教师,学校,detail,方法,（负责输出详细信息）,教师详细信息,学校详细信息,1,2,2,1,回顾多态的含义：,实现同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作,为什么需要,Java,接口,在这个系统中，存在继承关系吗？,教师、学校属于两种不同的类型，无法通过“,is-a”,找到一个合适的父类,教师、学校都存在一个共同的方法特征：,detail,，它们对,detail,方法有各自不同的实现,这完全符合,Java,接口的定义,定义一个,Java,接口，在其中定义,detail,方法，但没有具体实现,实现这个,Java,接口，不同的类对,detail,方法有不同的具体实现,Introduceable,Teacher2,(,教师,),School2,(,学校,),为什么需要,Java,接口,public interface Introduceable,public String detail();,public class School2,implements,Introduceable,private Printer printer=new Printer();,/,输出学校的详细信息,public String detail(),return“,这里是学校,;,/,使用学校打印机打印信息,public void,print,(,Introduceable,intro),printer.print(intro.detail();,public class Teacher2,implements,Introduceable,/,输出教师的详细信息,public String detail(),return“,本人是教师,;,通过,Java,接口，我们同样可以享受到多态性的好处，大大提高了程序的可扩展性及可维护性,使用,print,方法时，参数可以是任何,Introduceable,接口的实现类的对象，不必再为不同的类型建立不同的,print,方法了,使用了,Java,接口之后，这个系统有了怎样的改进？,小结,1,为刚才完成的系统增加一种新的类型：学员（,Student,），具体要求如下：,学员具有,detail,方法，负责输出学员详细信息,能够通过学校的打印机打印学员的详细信息,系统要具备良好的可扩展性与可维护性,编写测试类,StudentTest,进行测试，要求：,通过学校的打印机打印学员的详细信息,什么是面向接口编程,开发系统时，主体构架使用接口，接口构成系统的骨架,这样就可以通过更换接口的实现类来更换系统的实现,public class School2,implements Introduceable,private Printer printer=new Printer();,public String detail(),return“,这里是学校,;,/,使用学校打印机打印信息,public void print(,Introduceable,intro),printer.print(intro.detail();,Introduceable,Teacher2,(,教师,),School2,(,学校,),面向接口编程的示例,4-1,升级上述的学校系统，要求：,打印机有多种类型，比如：黑白打印机、彩色打印机等,学校可能配备其中任意一款打印机，负责打印教师、或者学校的详细信息,系统要具备良好的可扩展性与可维护性,print,方法,（打印）,彩色打印机,黑白打印机,黑白内容,学校,/,教师,详细信息,彩色内容,面向接口编程的示例,4-2,采用面向接口编程的方式实现，以下是三个步骤中的第一步：,抽象出,Java,接口,1,、分析：,黑白、彩色打印机都存在一个共同的方法特征：,print,黑白、彩色打印机对,print,方法有各自不同的实现,2,、结论：,抽象出,Java,接口,PrinterFace,，在其中定义方法,print,3,、具体实现：,public,interface,PrinterFace,public void,print,(String content);,面向接口编程的示例,4-3,采用面向接口编程的方式实现，以下是三个步骤中的第二步：,public class ColorPrinter,implements,PrinterFace,public void,print,(String content),System.out.println(,彩色打印：,);,System.out.println(content);,public class BlackPrinter,implements,PrinterFace,public void,print,(String content),System.out.println(,黑白打印：,);,System.out.println(content);,实现,Java,接口,1,、,分析：,已经抽象出,Java,接口,PrinterFace,，并在其中定义了,print,方法,黑白、彩色打印机对,print,方法有各自不同的实现,2,、结论：,黑白、彩色打印机都实现,PrinterFace,接口，各自实现,print,方法,3,、具体实现：,面向接口编程的示例,4-4,采用面向接口编程的方式实现，以下是三个步骤中的第三步：,使用,Java,接口,1,、分析：,主体构架使用接口,让接口构成系统的骨架,2,、结论：更换实现接口的类就可以更换系统的实现,3,、具体实现：,public class AccpSchool3 implements Introduceable,private,PrinterFace,printer;/,打印机,public void,setPrinter(PrinterFace,p),this.printer=p;,public String detail(),return“,这里是学校,;,public void print(Introduceable intro),printer.print(intro.detail,();,public class AccpTest,public static void main(String args),/,创建学校实例,AccpSchool3 school=new AccpSchool3();,/,为该学校配备黑白打印机,school.setPrinter(,new BlackPrinter(),);,school.print(school);,/,为该学校配备彩色打印机,school.setPrinter(,new,ColorPrinter(),);,school.print(school);,小结,2,阅读如下,Java,代码，然后请采用面向接口编程的思想，在空白处填写正确的代码,public interface PCI,void,start();,void,stop();,class SoundCard,implements,PCI,public void,start,()System.out.println(Du du.);public void,stop,()System.out.println(Sound stop!);,class NetworkCard,implements,PCI,public void,start,()System.out.println(Send.);public void,stop,()System.out.println(Network stop!);,这是,Java,接口，相当于主板上的,PCI,插槽的规范,声卡、网卡都实现了,PCI,插槽的规范，但行为完全不同,小结,2,public class MainBoard public void usePCICard(_ p)p.start();p.stop();,public class Assembler public static void main(String args)MainBoard mb=new MainBoard();/,在主板上插入网卡,/,在主板上插入声卡,提示：通过这个方法，主板上可以插入任意符合,PCI,插槽规范的卡,PCI nc=new NetworkCard();,mb.usePCICard(nc);,PCI sc=new SoundCard();mb.usePCICard(sc);,PCI,提示：可以通过更换实现接口的类来更换系统的实现,接口注意事项,接口继承和实现继承的规则不同，一个类只有一个直接父类，但可以实现多个接口。,Java,接口本身没有任何实现，因为,Java,接口不涉及表象，而只描述,public,行为，所以,Java,接口比,Java,抽象类更抽象化。,Java,接口的方法只能是抽象的和公开的，,Java,接口不能有构造器，,Java,接口可以有,public,，静态的和,final,属性。,访问修饰符,public(,公有,),类的,public,成员可以被该类的成员和非该类的成员访问。,private(,私有,),类的,private,成员只能被该类的成员访问。,protected(,保护,),类的,protected,成员可以被该类的成员以及其子类的成员访问还可以被同一个包内的其他成员访问。,default(,缺省,),类成员只有在它本身类和同一个包的类可以访问它。,方法修饰符,方法修饰符允许为方法设置访问权限。,static,final,abstract,static,修饰符,2-1,static,表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态,static,代块，但是,Java,语言中没有全局变量的概念。,被,static,修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。只要这个类被加载，,Java,虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，,static,对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。,用,public,修饰的,static,成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象时，不生成,static,变量的副本，而是类的所有实例共享同一个,static,变量。,static,修饰符,2-2,它们只能调用其他静态方法。,他们必须只访问静态数据。,不能使用关键字,this,或,super,。程序只要被加载，所有的静态语句便开始运行。,static,变量,按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被,static,修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被,static,修饰的变量，叫实例变量。,两者的区别是：对于静态变量在内存中只有一个拷贝（,节省内存,），,JVM,只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（,方便,），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。对于实例变量，每创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（,灵活,）。,static,方法,静态方法可以直接通过类名调用，任何的实例也都可以调用，因此静态方法中不能用,this,和,super,关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法,(,就是不带,static,的成员变量和成员成员方法,),，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。因为实例成员与特定的对象关联！,因为,static,方法独立于任何实例，因此,static,方法必须被实现，而不能是抽象的,abstract,。,static,代码块,static,代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的,static,语句块，可以有多个，位置可以随便放，它不在任何的方法体内，,JVM,加载类时会执行这些静态的代码块，如果,static,代码块有多个，,JVM,将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们，每个代码块只会被执行一次。,public class Week,static,System.,out,.println(,今天是星期一,);,final,修饰符,有的时候程序员可能需要定义一个不会改变的类成员。,final,修饰符可应用与类、方法和变量。,final,变量的内容不能更改。因此，声明,final,变量时，必须将其初始化。声明为,final,的变量不会在每个实例中都占有内存，也就是说，可以认为,final,变量就像是常量。,final,用于方法的时候意味着方法不能被重写。,final int red=1;,final int age=2;,final,注意事项,final,类不能被继承，没有子类，,final,类中的方法默认是,final,的。,final,方法不能被子类的方法重写，但可以被继承。,final,成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。,final,不能用于修饰构造方法。,注意：父类的,private,成员方法是不能被子类方法重写的，因此,private,类型的方法默认是,final,类型的。,什么时候使用,final,呢？,在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会被继承被扩展，那么就设计为,final,类。,需要变量不被更改时，我们使用,final,来修饰变量。,如果一个类不允许其子类覆盖某个方法，则可以把这个方法声明为,final,方法。使用,final,方法的原因有二：,第一、把方法锁定，防止任何继承类修改它的意义和实现。,第二、高效。编译器在遇到调用,final,方法时候会转入内嵌机制，大大提高执行效率。,为什么需要常量,生活中，一周有七天，如何用代码表示？,public class Week,private int days=7;,public static void main(String args),Week w=new Week();,System.,out,.println(,一周有,+w.days+,天,);,public class Week,private int days=7;,public static void main(String args),Week w=new Week();,w.days+;,System.out.println(,一周有,+w.days+,天,);,一周有,7,天,控制台输出,然而，总有不尽人意的事情发生：,一周有,8,天,控制台输出,如何保证变量的值在运行期无法被改变？,使用常量,什么是常量,常量是一种标识符，它的值在运行期间恒定不变,常量标识符在程序中只能被引用，而不能被重新赋值,常量,圆周率,PI,圆周率,PI,代码表示方式,public,static final,double,PI,=3.14159265358979323846;,用法,将,ang,角度转换成径度,public static double toRadians(double ang),return ang/180.0*,PI,;,常量的优点,如果不使用常量，直接在程序中填写数字或字符串，将会有什么麻烦？,public static double toRadians(double ang),return ang/180.0*,3.14159265358979323846,;,public static double toDegrees(double ang),return ang*180.0/,3.14159265358979323846,;,public,static,final,double,PI,=3.14159265358979323846;,/,圆周率,public static double toRadians(double ang),return ang/180.0*,PI,;,public static double toDegrees(double ang),return ang*180.0/,PI,;,程序的可读性变差：用户很难理解数字或字符串的意思,程序的可维护性变差：如果数值改变，则需要在很多地方改动，既麻烦又易出错,使用常量可以增强程序的可读性、可维护性,Java,中常量的定义规则,加入,final,关键字代表常量，加入,static,关键字代表类变量,尽量使用含义直观的常量来表示那些将在程序中多次出现的数字或字符串,public class QHITStudent,public,static final,int,FEMALE,=1;/,代表女性,public,static final,int,MALE,=2;/,代表男性,private int sex;/,性别,public void setSex(int sex),if(sex=,FEMALE,),System.out.println(,这是一名女学生,);,else if(sex=,MALE,),System.out.println(,这是一名男学生,);,this.sex=sex;,在,Java,接口中声明常量,在,Java,接口中声明的变量在编译时会自动加上,static final,的修饰符，即声明为常量，因而,Java,接口通常是存放常量的最佳地点,public,interface,QhitSchoolType,public static final,String,QHIT,=“QHIT,加盟中心,;,public static final,String,BQHIT,=“QHIT,直营中心,;,public,interface,QhitSchoolType,StringQHIT,=“Qhit,加盟中心,;,String,BQHIT,=“Qhit,直营中心,;,等同于,abstract,修饰符,父类中的方法不包含任何逻辑，并且需要由子类重写。在这种情况下，应该使用关键字,abstract,来声明父类中的方法。子类提供这种,abstract,方法的实现细节，而父类仅提供此方法的名称和声明，没有方法的主体。因此子类应负责重写此方法。,任何包含一个或多个抽象方法的类应该被声明为抽象。要声明一个抽象类，在,class,关键字前应该加上关键字,abstract,。抽象类不能被实例化。构造方法和,static,类方法不能被声明为,abstract,。而,abstract的任何子类都必须实现父类的所有抽象方法，否则子类也将被声明为抽象类。,抽象类的使用,抽象类通过关键字,abstract,来使用,public,abstract,class Text,public,abstract,void add();,public void update(),当一个方法被定义成抽象，类必须也要加关键字,abstract,抽象与接口的区别,抽象类是一个不完全的类,需要进一步专业化，接口只是一个行为的规范或规定,;,接口基本上不具备继承的任何具体特点,它仅仅承诺了能够调用的方法,;,一个类一次可以实现若干个接口,但是只能继承一个父类,注意,：一个类如果要实现某个接口,除非它实现了该接口中承诺的所有方法,否则,(,即未实现或者仅仅实现部分方法,),该类必须被声明为抽象类,.,而该类的子类也继承了这一特性,小结,3,编写一个用于放置常量的,Java,接口,Constants,，具有常量,MAX,和,MIN,编写一个测试类,ConstantsTest,，在,main,方法中求取,Constants,中的两个常量之差,OO,思想总结,OO,基本特征,定义,具体实现方式,优势,封装,隐藏实现细节，对外提供公共的访问接口,属性私有化、添加公有的,setter,、,getter,方法,增强代码的可维护性,继承,从一个已有的类派生出新的类，子类具有父类的一般特性，以及自身特殊的特性,继承需要符合的关系：,is-a,1,、实现抽象（抽出像的部分）,2,、增强代码的可复用性,多态,同一个实现接口，使用不同的实例而执行不同操作,通过,Java,接口,/,继承来定义统一的实现接口；通过方法重写为不同的实现类,/,子类定义不同的操作,增强代码的可扩展性、可维护性,总结,public interface Introduceable,public String detail();,public void introduction(),detail();,private void showMessage();,void speak();,Java,接口中的方法必须是,public,Java,接口中不能有方法体实现,编译器会自动加上,public,修饰符,请指出下列,Java,代码中的错误。,