实验六接口的定义与使用
实验时间2018-10-18
第一部分：理论知识学习部分
第六章
第六章知识点主要分为1. 接口 2. lambda表达式 3. 内部类 4. 代理
1. 接口
1) Java为了克服单继承的缺点，Java使用了接口， 一个类可以实现一个或多个接口。
2) 在Java程序设计语言中，接口不是类，而是对类 的一组需求描述，由常量和一组抽象方法组成。
3) 接口中不包括变量和有具体实现的方法。
4) 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。
5）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。
6）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。
扩展方法：public interface 接口1 extends接口2 { …… }
7）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
8）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。
Comparablex = new Comparable(…); //ERROR
Comparable x= new Employee(…); //OK
可以用instanceof检查对象是否实现了某个接口。
if (anObjectinstanceofComparable) { ……}
2. 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。
3. 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。 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。
Timer(intinterval, ActionListenerlistener)
void start()
void stop()
4. Object类的Clone方法
1）当拷贝一个对象变量时，原始变量与拷贝变量引用同一个对象。这样，改变一个变量所引用 的对象会对另一个变量产生影响。
2）如果要创建一个对象新的copy，它的最初状态与 original一样，但以后可以各自改变状态，就需要使用Object类的clone方法。
5. 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。换言之，深 层拷贝将拷贝对象内引用的对象也拷贝一遍。
6. 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。 Lambda表达式本质上是一个匿名方法。
public intadd(intx, inty) { return x + y; } 转成Lambda表达式后是： (intx, inty) -> x + y;
7.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：
1）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。
2）内部类能够隐藏起来，不为同一包中的其他类所见。
3）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。
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：
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；
在程序中相关代码处添加新知识的注释。
掌握接口的实现用法；
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];
staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000);
staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000);
staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000);
Arrays.sort(staff);
// 打印所有员工对象的信息
for (Employee e : staff)
System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary());
}
}
package interfaces;
//将类声明为实现为某个接口，使用implements关键字
public class Employee implements Comparable<Employee>
{
private String name;
private double salary;
public Employee(String name, double salary)
{
this.name = name;
this.salary = salary;
}
public String getName()
{
return name;
}
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
*/
public int compareTo(Employee other)
{
// 这里使用了静态Double.compare方法，且为泛型Comparable提供了一个类型参数
return Double.compare(salary, other.salary);
}
}
测试程序2：
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); } } |
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；
/**
@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;
// 用JavaUTIL计时器解决冲突
public class TimerTest
{
public static void main(String[] args)
{
ActionListener listener = new TimePrinter();
// 构建一个调用侦听器的计时器
// 每十秒一次
Timer t = new Timer(10000, listener);
t.start();
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
System.exit(0);
}
}
class TimePrinter implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
System.out.println("At the tone, the time is " + new Date());
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
}
}
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
*/
//克隆了employee中的一个实例，调用了两个更改器的方法
public class CloneTest
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
Employee original = new Employee("John Q. Public", 50000);
original.setHireDay(2000, 1, 1);
Employee copy = original.clone();
copy.raiseSalary(10);//raiseSalary方法改变salary域的值
copy.setHireDay(2002, 12, 31);//setHireDay改变hireday域的状态
System.out.println("original=" + original);
System.out.println("copy=" + copy);
}
catch (CloneNotSupportedException e)
{
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();
}
public Employee clone() throws CloneNotSupportedException
{
// 调用对象clone
Employee cloned = (Employee) super.clone();
// 克隆可变字段
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();
// 实例字段突变示例
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 + "]";
}
}
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) //先指定类型，再计算表达式
-> first.length() - second.length());
System.out.println(Arrays.toString(planets));
Timer t = new Timer(1000, event
->System.out.println("The time is " + new Date()));
t.start();
// 保持程序运行直到用户选择“OK”
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
System.exit(0);
}
}
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 人员身份证;
public class People implements Comparable<People> {
private String name;
private String number ;
private String sex ;
private int age;
private String province;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getnumber() {
return number;
}
public void setnumber(String number) {
this.number = number;
}
public String getsex() {
return sex ;
}
public void setsex(String sex ) {
this.sex =sex ;
}
public int getage() {
return age;
}
public void setage(int age) {
// 定义 a = Integer.parseInt(age);
this.age= age;
}
public String getprovince() {
return province;
}
public void setprovince(String province) {
this.province=province ;
}
public int compareTo(People o) {
return this.name.compareTo(o.getName());
}
public String toString() {
return name+" "+sex+" "+age+" "+number+" "+province+" ";
}
}
public class Founctions {
private static ArrayList<People> peoplelist;
public static void main(String[] args) {
peoplelist = new ArrayList<>();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
File file = new File("/Users/eleanorliu/Desktop/学习/java文件/实验六/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 number = linescanner.next();
String sex = linescanner.next();
String age = linescanner.next();
String province =linescanner.nextLine();
People people = new People();
people.setName(name);
people.setnumber(number);
people.setsex(sex);
int a = Integer.parseInt(age);
people.setage(a);
people.setprovince(province);
peoplelist.add(people);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("找不到学生信息文件");
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
System.out.println("学生信息文件读取错误");
e.printStackTrace();
}
boolean isTrue = true;
while (isTrue) {
System.out.println("选择你的操作，输入正确格式的选项");
System.out.println("1.字典排序");
System.out.println("2.输出年龄最大和年龄最小的人");
System.out.println("3.寻找老乡");
System.out.println("4.寻找年龄相近的人");
System.out.println("5.退出");
String m = scanner.next();
switch (m) {
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("老家?");
String find = scanner.next();
String place=find.substring(0,3);
for (int i = 0; i <peoplelist.size(); i++)
{
if(peoplelist.get(i).getprovince().substring(1,4).equals(place))
System.out.println("老乡"+peoplelist.get(i));
}
break;
case "4":
System.out.println("年龄：");
int yourage = scanner.nextInt();
int near=agenear(yourage);
int value=yourage-peoplelist.get(near).getage();
System.out.println(""+peoplelist.get(near));
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 j=0,min=53,value=0,k=0;
for (int i = 0; i < peoplelist.size(); i++)
{
value=peoplelist.get(i).getage()-age;
if(value<0) value=-value;
if (value<min)
{
min=value;
k=i;
}
}
return k;
}
}
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 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
*/
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();
}
}
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
*/
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();
}
}
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);
System.out.println("min = " + p.getFirst());
System.out.println("max = " + p.getSecond());
}
}
class ArrayAlg
{
/**
* A pair of floating-point numbers
*/
public static class Pair
{
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
*/
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);
}
}
本周实验总结：本周大体复习了一下前期的学习内容，去pat平台上试着写了一些题目，收获颇丰。老师讲了接口的定义和使用，觉得回调和clone这两个方法很有意思，但是整体而言掌握的还不是很熟练，看示例代码也需要时不时翻书来解决问题。下周的学习计划是，对之前学习的内容进行复习巩固，适量找一些题目进行联系，同时在mooc平台上看一看翁凯老师的课，前看了几次感觉还是很有收获的，总之继续加油。