201771010112罗松《面向对象程序设计（java）》第八周学习总结

 

实验八 接口的定义与使用

实验时间 2018-10-18

理论学习部分：

1.什么是接口：在Java程序语言设计中，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。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。

接口中不包括变量和有具体方法的实现。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接口。

2.接口的声明：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。

3.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型的接口存在多条链延伸到具有较高专用性的接口。

说明：（1）通常接口的名字以able或ible结尾，

（2）可以使用extends来继承接口的常量和抽象方法，扩展形成新的接口。

（3）接口中的所有常量都必须是public static final，方法必须是public abstract，这是系统默认的，不管你在定义接口时，写不写修饰符都是一样的。

4.接口的实现：（1）在类声明时用implements 关键字声明使用一个或多个接口。

（2）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。

（3）一个类可以实现多个接口，接口之间用逗号隔开。

说明：若实现接口的类不是抽象类，则必须实现所有接口的所有方法，即为所有的抽象方法定义方法体。

一个类在实现某接口抽象方法时，必须使用完全相同的方法名，参数列表和返回值类型。

接口抽象方法的访问修饰符已定为public，所以在类实现时 必须显示的使用public修饰符。否则会被警告缩小了接口中定义的方法的访问控制范围。

5.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改接口的类对象。

可以用instanceof检查对象是否实现了某个接口。

6.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。

7.回调：一种程序设计模式，在这种模式中，可指出某个特定的时间发生时程序应该采取的动作。

在Java.swing包中有一个timer类，可以使用他在给定的时间间隔触发一个事件。

8.Comparator接口：在Java.util*包中。处理字符串按长度进行排序的操作。

9.克隆：（1）object类的克隆方法：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。

10.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的对象，而不是原有对象被引用的对象。

11.对象克隆：在类中实现Cloneable接口。

为了获取对象的一份拷贝，使用object类的clone方法。

在类中覆盖超类的clone方法，声明为public。

在类的clone方法中，调用super.clone方法。

12.lambda表达式：主要用途是提供一个函数化的语法来简化编码。

13.lambda表达式

  1) 传代码而非传值。

  2)  lambda的语法规则：（参数）->以及一个表达式

  3)如果计算无法在一个表达式中完成，那么就使用{}。
  4)即使lambda没有参数，任然要提供空括号，就算无参方法一样。
  5)如果可以推导出一个lambda表达式的参数类型，则可以忽略其类型。
  6)如果方法只要一个参数，而且这个 参数的类型可以推导得出，那么甚至可以省略小括号。
  6)无需指定lambda表达式的返回类型。lambda表达式返回类型总可以由上下文推导出。
  7）如果一个lambda表达式只在某些分支返回一个值，而在另一些分支不返回，这是不合法的。
 8)只有一个抽象方法的接口，称为函数式接口。
 9)lambda表达式中捕获的变量必须是最终变量，这个变量初始化之后就不能再为他赋新值，不能做更改。
 10)在lambda表达式中，声明一个与局部变量同名的参数或局部变量是不可合法的。
 11)在一个lambda表达式中使用this关键字，是指创建这个lambda表达式的方法的this参数。
 14.内部类

作用：内部类方法可以访问外围类的数据，包括私有的数据.内部类可以对同一个包种的其他类隐藏起来. 使用anonymous内部类定义回调函数类。

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;

public class Employee implements Comparable<Employee>
{
    //声明属性；
   private String name;
   private double salary;
   //构造方法；
   public Employee(String name, double salary)
   {
      this.name = name;
      this.salary = salary;
   }
   //Name属性访问器；
   public String getName()
   {
      return name;
   }
   //Salary属性访问器；
   public double getSalary()
   {
      return salary;
   }
   //计算工资方法；
   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)//compareTo方法；
   {
      return Double.compare(salary, other.salary);//包装器 调用compare方法；
   }
}

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)
   {
       //构建数组对象；
      Employee[] staff = new Employee[3];
      //用三个staff对象填充数组；
      staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000);
      staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000);
      staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000);

      Arrays.sort(staff);//按字母排序方法；

      // print out information about all Employee objects
      for (Employee e : staff)
         System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary());
   }
}

 结果：

 

测试程序2：

ll 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);
  }
}

public interface  A
{
  double g=9.8;
  void show( );
}




public class C implements A
{
  public void show( )
  {System.out.println("g="+g);}
}




public class InterfaceTest
{
  public static void main(String[ ] args)
  {
       A a=new C( );
       a.show( );
       System.out.println("g="+C.g);
  }
}

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; 
// 解决与java.util.Timer的矛盾

public class TimerTest
{  
   public static void main(String[] args)
   {  
      ActionListener listener = new TimePrinter();

      //构造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();
   }
}

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;

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
   {
      
      Employee cloned = (Employee) super.clone();//返回Object对象后强制类型转换；

      // 克隆可变部分；
      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();
      
      // 实例字段变异实例；
      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 + "]";
   }
}

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)
   {
       //定义并初始化string类数组；
      String[] planets = new String[] { "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", 
            "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune" };
      //排序前输出；
      System.out.println(Arrays.toString(planets));
      System.out.println("Sorted in dictionary order:");
      Arrays.sort(planets);
      System.out.println(Arrays.toString(planets));//按字母顺序排序输出；
      System.out.println("Sorted by length:");
      //按单词长度排序后，使用lambda表达式；
      Arrays.sort(planets, (first, second) -> first.length() - second.length());
      System.out.println(Arrays.toString(planets));//
    //方法引用；lambda表达式；    
      Timer t = new Timer(1000, event ->
         System.out.println("The time is " + new Date()));//每隔一秒输出当前时间；
      t.start();   
         
      // 继续运行程序，知道用户选择OK；
      JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
      System.exit(0);         
   }
}

结果：

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。

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 Search{

      private static ArrayList<Person> Personlist1;
       public static void main(String[] args) {
         
          Personlist1 = new ArrayList<>();
         
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          File file = new File("E:\面向对象程序设计Java\实验\实验六\身份证号.txt");
   
                try {
                     FileInputStream F = new FileInputStream(file);
                     BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(F));
                     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();
                        Person Person = new Person();
                        Person.setname(name);
                        Person.setid(id);
                        Person.setsex(sex);
                        int a = Integer.parseInt(age);
                        Person.setage(a);
                        Person.setbirthplace(place);
                        Personlist1.add(Person);

                    }
                } 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:按姓名字典顺序输出信息；");
                    System.out.println("2:查询最大年龄与最小年龄人员信息；");
                    System.out.println("3：按省份找你的同乡；");
                    System.out.println("4:输入你的年龄,查询年龄与你最近人的信息；");
                    System.out.println("5：退出");
                    System.out.println("******************************************");
                    int type = scanner.nextInt();
                    switch (type) {
                    case 1:
                        Collections.sort(Personlist1);
                        System.out.println(Personlist1.toString());
                        break;
                    case 2:
                        
                        int max=0,min=100;int j,k1 = 0,k2=0;
                        for(int i=1;i<Personlist1.size();i++)
                        {
                            j=Personlist1.get(i).getage();
                           if(j>max)
                           {
                               max=j; 
                               k1=i;
                           }
                           if(j<min)
                           {
                               min=j; 
                               k2=i;
                           }

                        }  
                        System.out.println("年龄最大："+Personlist1.get(k1));
                        System.out.println("年龄最小："+Personlist1.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 <Personlist1.size(); i++) 
                        {
                            if(Personlist1.get(i).getbirthplace().substring(1,4).equals(place)) 
                            {
                                System.out.println("你的同乡："+Personlist1.get(i));
                            }
                        } 

                        break;
                    case 4:
                        System.out.println("年龄：");
                        int yourage = scanner.nextInt();
                        int close=ageclose(yourage);
                        int d_value=yourage-Personlist1.get(close).getage();
                        System.out.println(""+Personlist1.get(close));
                  
                        break;
                    case 5:
                   isTrue = false;
                   System.out.println("再见!");
                        break;
                    default:
                        System.out.println("输入有误");
                    }
                }
            }
            public static int ageclose(int age) {
                   int m=0;
                int    max=53;
                int d_value=0;
                int k=0;
                for (int i = 0; i < Personlist1.size(); i++)
                {
                    d_value=Personlist1.get(i).getage()-age;
                    if(d_value<0) d_value=-d_value; 
                    if (d_value<max) 
                    {
                       max=d_value;
                       k=i;
                    }

                 }    return k;
                
             }

   

 }








//jiekouwenjiaan


public class Person implements Comparable<Person> {
            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(Person o) {
        return this.name.compareTo(o.getname());

}

    public String toString() {
        return  name+"	"+sex+"	"+age+"	"+id+"	";

}


}

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)
   {
      TalkingClock clock = new TalkingClock(1000, true);
      clock.start();

      // 保持程序运行知道用户选择OK；
      JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
      System.exit(0);
   }
}

/**
 * A clock that prints the time in regular intervals.
 */
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 TimePrinter();
      Timer t = new Timer(interval, listener);
      t.start();
   }

   public class TimePrinter implements ActionListener
   {
      public void actionPerformed(ActionEvent event)
      {
         System.out.println("At the tone, the time is " + new Date());
         if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
      }
   }
}

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。

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);

     // 保持程序运行知道用户选择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();
   }
}

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);
      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);
   }
}

结果：

实验总结：

通过这一周的学习以及周末完成的实验作业，我基本掌握了接口定义方法以及以及实现接口类定义，还学会了Comparator接口用法和Lambda表达式语法，还了解了内部类的用途及语法要求。但在这些知识上仍然还有很多不太理解的地方，还需要在之后的学习中慢慢融会贯通。比如只会用接口编写一些简单的程序。这周的学习也让我感觉到了学习java的难度，在之后的学习中我会更加认真努力的学习，向java致敬，java还是难的呀。