Java簡明教程第三四版課件-上課版5

1、231第第5章章 接口和包接口和包 本章主要講述如下內(nèi)容本章主要講述如下內(nèi)容 ： 接口的定義和使用；接口的定義和使用； 接口與抽象類的異同點(diǎn)；接口與抽象類的異同點(diǎn)； 包的定義和使用；包的定義和使用； 泛型和應(yīng)用。泛型和應(yīng)用。 2325.1 接口接口 引入接口的原因：引入接口的原因：在程序設(shè)計中經(jīng)常遇到這在程序設(shè)計中經(jīng)常遇到這樣一個問題：有些類互不相關(guān)，但卻具有相樣一個問題：有些類互不相關(guān)，但卻具有相似的方法。并且這些方法在各個類中的實(shí)現(xiàn)似的方法。并且這些方法在各個類中的實(shí)現(xiàn)互不相同。我們不能為這些類定義一個共同互不相同。我們不能為這些類定義一個共同的父類，但又希望在程序中體現(xiàn)出它們共同的父類，

2、但又希望在程序中體現(xiàn)出它們共同的接口。的接口。 2335.1.1 接口的定義和應(yīng)用接口的定義和應(yīng)用 接口是一系列常量和空方法的集合，它提供接口是一系列常量和空方法的集合，它提供了多個類共同的方法，但不限制每個類如何了多個類共同的方法，但不限制每個類如何實(shí)現(xiàn)這些方法。實(shí)現(xiàn)這些方法。 JavaJava允許一個類同時實(shí)現(xiàn)多個接口，相當(dāng)于允許一個類同時實(shí)現(xiàn)多個接口，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)多繼承的功能。實(shí)現(xiàn)多繼承的功能。 2345.1.1 接口的定義和應(yīng)用（續(xù)）接口的定義和應(yīng)用（續(xù)） 聲明一個接口的語法格式：聲明一個接口的語法格式： public interface interfaceName extends su

3、per-interface-Listtype ConstantName=value;type MethodName( Parameter lists); 2355.1.1 接口的定義和應(yīng)用（續(xù)）接口的定義和應(yīng)用（續(xù)） 接口中不能聲明任何變量和構(gòu)造函數(shù)。接口中不能聲明任何變量和構(gòu)造函數(shù)。 如果一個類實(shí)現(xiàn)多個接口，應(yīng)該在接口名之間如果一個類實(shí)現(xiàn)多個接口，應(yīng)該在接口名之間用逗號隔開。用逗號隔開。 當(dāng)一個類實(shí)現(xiàn)接口時，必須實(shí)現(xiàn)接口中給出的當(dāng)一個類實(shí)現(xiàn)接口時，必須實(shí)現(xiàn)接口中給出的空方法，若實(shí)現(xiàn)接口的類是一個抽象類，可以空方法，若實(shí)現(xiàn)接口的類是一個抽象類，可以把實(shí)現(xiàn)接口的任務(wù)交給子類去實(shí)現(xiàn)。例如：把實(shí)現(xiàn)接

4、口的任務(wù)交給子類去實(shí)現(xiàn)。例如：/ / 程序程序5-15-1interface Sortable/ 定義一個接口定義一個接口 int Compare(Sortable s); class Sort / 定義一個排序類，僅有一個靜態(tài)的方法定義一個排序類，僅有一個靜態(tài)的方法 public static void SelectSort(Sortable a )int i, j, k;Sortable temp;for(i=0;ia.length-1;i+) / 選擇排序選擇排序 k=i; for(j=i+1;ja.length;j+) if(ak.Compare(aj)0)k=j; temp=ai;

5、ai=ak; ak=temp; class Student implements Sortable / 定義一個學(xué)生類定義一個學(xué)生類private int score;Student(int x)score=x; / 實(shí)現(xiàn)接口實(shí)現(xiàn)接口Sortable中的方法中的方法public int Compare(Sortable s) Student st=(Student)s; / 類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換return score-st.score; public String toString( ) return score=+score; class Rectangle implements So

6、rtable / 矩形類也實(shí)現(xiàn)了接口矩形類也實(shí)現(xiàn)了接口private int length,width; Rectangle(int x,int y) length=x; width=y; int area( )return length*width;public int Compare(Sortable s) / 實(shí)現(xiàn)接口實(shí)現(xiàn)接口Rectangle rec=(Rectangle)s; / 類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換return area( )-rec.area( ); public String toString( ) return area=+area( ); public class in

7、terfaceTest public static void main(String args ) Student stud =new Student20;int i; for( i=0;istud.length;i+) studi=new Student(int)(Math.random( )*100);Sort.SelectSort(stud); / 排序排序for( i=0;istud.length;i+) System.out.println(studi.toString( );Rectangle R =new Rectangle10;for( i=0;iR.length;i+)Ri=

8、new Rectangle( (int)(Math.random( )*10), (int)(Math.random( )*10);Sort.SelectSort( R ); / 排序排序for( i=0;iR.length;i+)System.out.println(Ri.toString( ); 23125.1.1 接口的定義和應(yīng)用（續(xù)）接口的定義和應(yīng)用（續(xù)） 接口中定義的變量實(shí)際上是常量，必須給出接口中定義的變量實(shí)際上是常量，必須給出它們的初始值，實(shí)現(xiàn)接口的類可以自由引用它們的初始值，實(shí)現(xiàn)接口的類可以自由引用這些常量。例如：這些常量。例如： / 程序程序5-2的部分的部分interfac

9、e constant int EXCELLENT=5;int GOOD=4;int PASS=3;int FAIL=2; 23135.1.1 接口的定義和應(yīng)用（續(xù)）接口的定義和應(yīng)用（續(xù)） 在類中實(shí)現(xiàn)接口中方法時，方法的特征必須在類中實(shí)現(xiàn)接口中方法時，方法的特征必須和接口中聲明的方法特征保持一致；和接口中聲明的方法特征保持一致； 實(shí)現(xiàn)方法時必須在方法前加上實(shí)現(xiàn)方法時必須在方法前加上public； 若一個類沒有對接口中的方法具體實(shí)現(xiàn)，那若一個類沒有對接口中的方法具體實(shí)現(xiàn)，那么必須將該類聲明為么必須將該類聲明為abstract類。例如：類。例如： interface inter / 接口接口void

10、 methodA( ); abstract class Derived1 implements inter / 此處不需要寫出此處不需要寫出methodA( )的原型的原型 class Derived2 extends Derived1 public void methodA( ) / 實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法System.out.println(Hi,methodA); 23155.1.2 接口和抽象類的異同點(diǎn)接口和抽象類的異同點(diǎn) 接口和抽象類的相同點(diǎn)：接口和抽象類的相同點(diǎn)： (1)都有空的方法，都必須在子類中實(shí)現(xiàn)這些方都有空的方法，都必須在子類中實(shí)現(xiàn)這些方法。法。 (2)都不能用都不能用new關(guān)鍵

11、字來創(chuàng)建這兩種類型的對關(guān)鍵字來創(chuàng)建這兩種類型的對象。象。 (3)都可以具有繼承關(guān)系。都可以具有繼承關(guān)系。 (4)接口和類一樣可以具有接口和類一樣可以具有public屬性。屬性。23165.1.2 接口和抽象類的異同點(diǎn)（續(xù)）接口和抽象類的異同點(diǎn)（續(xù)） 接口和抽象類的不同點(diǎn)：接口和抽象類的不同點(diǎn)： (1)在抽象類中，空的方法必須加在抽象類中，空的方法必須加abstract關(guān)鍵字，關(guān)鍵字，而在接口中不需要。而在接口中不需要。 (2)在抽象類中，除空的方法外，可以定義實(shí)例在抽象類中，除空的方法外，可以定義實(shí)例變量和非空的方法，而在接口中，只能定義常量變量和非空的方法，而在接口中，只能定義常量和空的方法

12、。和空的方法。 (3) (3)接口允許多繼承，類僅支持單繼承。接口允許多繼承，類僅支持單繼承。 23175.2 包包 在在Java中可以將自己寫的類，按一定的方法中可以將自己寫的類，按一定的方法歸屬于不同的子目錄中（包）。歸屬于不同的子目錄中（包）。 在缺省情況下，在缺省情況下，Java將所有的類歸屬一個缺將所有的類歸屬一個缺省包中。在不同的包中可以有同名的類存在。省包中。在不同的包中可以有同名的類存在。 Java中的包與中的包與C+中的名字空間相似。中的名字空間相似。 23185.2.1 package語句語句 package語句告訴編譯器當(dāng)前類屬于哪個包。語句告訴編譯器當(dāng)前類屬于哪個包。如

13、果沒有如果沒有package語句，類就存放在無名的語句，類就存放在無名的缺省包中（即當(dāng)前目錄中）。缺省包中（即當(dāng)前目錄中）。 引進(jìn)包的概念主要是為了名字沖突。引進(jìn)包的概念主要是為了名字沖突。 格式格式: package pkglpkg2pkg3；23195.2.2 import語句語句 import語句位于語句位于package語句之后，類的定義語句之后，類的定義之前之前 ; 格式：格式：import package1. .package2. .(class-name | *)； 采用采用*號不影響程序的運(yùn)行性能，但會影響編號不影響程序的運(yùn)行性能，但會影響編譯速度。指明具體類比引入整個包更為合

14、理。譯速度。指明具體類比引入整個包更為合理。 23205.2.3 包應(yīng)用舉例包應(yīng)用舉例 package Base; / 將該類存放在將該類存放在d:myjavaBase包中包中 public class Base int friend_data=1;/ 友元成員友元成員public int public_data=2;/ public成員成員private int private_data=3;/ private成員成員protected int protected_data=4; / protected成員成員 package Derived; / 將將Base類存放在類存放在Derived

15、包中包中import Base.*;/ 需要使用需要使用Base包中的類包中的類public class Derived extends Base Base a=new Base( ); public void dataUse( ) /System.out.println(data=+a.friend_data); System.out.println(data_pub=+a.public_data ); /System.out.println(“data_pri=”+a.private_data); /System.out.println(protected_data=+tecte

16、d_data); / testData.java文件的內(nèi)容如下：文件的內(nèi)容如下：import Derived.*; /需要使用需要使用Derived包中的類包中的類 / 該類位于工作目錄，不需要該類位于工作目錄，不需要package語句語句public class testData public static void main(String args ) Derived d=new Derived( );d.dataUse( ); 思考：思考： 在在dataUse( )方法中為什么不能輸出一個保護(hù)成方法中為什么不能輸出一個保護(hù)成員？是否與員？是否與4.16.4節(jié)講述的內(nèi)容相互矛盾？節(jié)講述的內(nèi)

17、容相互矛盾？ 將將 System.out.println(protected_data=+tected_data); 修改為：修改為： System.out.println(protected_data=+tected_data); 23245.3 泛型泛型 泛型（泛型（Generics）是）是JDK5.0推出的特性。本推出的特性。本質(zhì)是類型參數(shù)化，可用在類、接口和方法的質(zhì)是類型參數(shù)化，可用在類、接口和方法的創(chuàng)建中，分別稱為泛型類、泛型接口和泛型創(chuàng)建中，分別稱為泛型類、泛型接口和泛型方法；方法； Java引入泛型的好處引入泛型的好處: 簡單、安全；簡單、安全； 主要目

18、的：建立具有類型安全的集合框架，主要目的：建立具有類型安全的集合框架，如鏈表、散列表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如鏈表、散列表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。23255.3.1 泛型類的聲明泛型類的聲明 泛型類形式：類名泛型類形式：類名 。例。例5-3。public class over T over; public T getOver() return over; public void setOver(T over) this.over=over; public static void main(String args) / 生成一個生成一個Boolean類型的對象類型的對象 over obj1=new over( ); /

19、 生成一個生成一個Float類型的對象類型的對象 over obj2=new over( ); obj1.setOver(false); obj2.setOver(8.9f); Boolean b=obj1.getOver(); Float f=obj2.getOver(); System.out.println(b); System.out.println(f); 23275.3.2 泛型的一般應(yīng)用泛型的一般應(yīng)用 在定義泛型類時，一般用在定義泛型類時，一般用T來表達(dá)類型名，用來表達(dá)類型名，用E表表達(dá)容器的元素。達(dá)容器的元素。 定義泛型類時聲明多個類型定義泛型類時聲明多個類型 ：public

20、class over2 其中其中T1，T2就是類型。應(yīng)用部分舉例：就是類型。應(yīng)用部分舉例：over2 = new over2 (); 定義泛型類時可以聲明數(shù)組。例定義泛型類時可以聲明數(shù)組。例5-4.public class arrayClass T array ; public void setArray(T array ) this.array=array; public T getArray( ) / 返回值是一個泛型類型的數(shù)組返回值是一個泛型類型的數(shù)組 return array; public static void main(String args) arrayClass a = ne

21、w arrayClass ( ); String names = You,Me,Him; a.setArray(names); for(int i=0;ia.getArray( ).length;i+) System.out.printf(%6s,a.getArray( )i); 23295.3.3 鏈表鏈表 java.util包提供的包提供的LinkedList 泛型類，創(chuàng)建泛型類，創(chuàng)建的對象是以鏈表的形式存儲數(shù)據(jù)。使用時必須指的對象是以鏈表的形式存儲數(shù)據(jù)。使用時必須指定定的具體類型。的具體類型。 創(chuàng)建一個元素類型為創(chuàng)建一個元素類型為String類型的空鏈表：類型的空鏈表：LinkedLis

22、t mylist = new LinkedList ( ) ; 例：例：5-5【例例5-5】采用迭代器遍歷鏈表和使用采用迭代器遍歷鏈表和使用List中的中的get方法對比。方法對比。import java.util.*;public class compareTime public static void main( String args) / 采用采用LinkedList泛型類定義一個泛型類定義一個list，節(jié)點(diǎn)為，節(jié)點(diǎn)為Integer類型類型 LinkedList list=new LinkedList( ); for(int i=0;i=50000;i+) / 向鏈表中增加向鏈表中增加

23、50000個數(shù)據(jù)個數(shù)據(jù) list.add(i); Iterator iter=list.iterator(); / 獲得鏈表的迭代器獲得鏈表的迭代器 long startTime=System.currentTimeMillis(); / 獲取遍歷開始時間獲取遍歷開始時間 while(iter.hasNext( ) / 采用迭代器遍歷鏈表采用迭代器遍歷鏈表Integer intNumber=iter.next(); / 獲取鏈表中的數(shù)據(jù)獲取鏈表中的數(shù)據(jù) long endTime = System.currentTimeMillis(); / 獲取遍歷結(jié)束時間獲取遍歷結(jié)束時間 long time

24、Consuming = endTime - startTime; System.out.println(迭代器遍歷鏈表的時間：迭代器遍歷鏈表的時間：+timeConsuming+ ms); startTime=System.currentTimeMillis(); for(int i=0;ilist.size();i+) / 采用采用get( )方法遍歷集合方法遍歷集合Integer intNumber=list.get(i); endTime=System.currentTimeMillis(); timeConsuming=endTime-startTime; System.out.pri

25、ntln(采用采用get方法遍歷鏈表的時間：方法遍歷鏈表的時間：+timeConsuming+ ms); 23325.3.4 棧棧 棧是一種先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只能在一端進(jìn)行棧是一種先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只能在一端進(jìn)行輸入或輸出。向棧中輸入稱為入棧，從棧中輸出輸入或輸出。向棧中輸入稱為入棧，從棧中輸出稱作出棧。稱作出棧。 可采用可采用java.util包中的包中的stack泛型類創(chuàng)建一個棧泛型類創(chuàng)建一個棧對象。對象。 例：例：5-6【例例5-6】采用棧計算采用棧計算Fibonacci序列的前序列的前5項項 。import java.util.*;public class stackTest pu

26、blic static void main(String args) / 定義一個空的棧對象定義一個空的棧對象s Stack s=new Stack(); s.push(0); / 第第1項是數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)0，入棧，入棧 s.push(1); / 第第2項是數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)1，入棧，入棧 for(int k=0; k5; k+) int f2 = s.pop() ; / 棧頂出棧棧頂出棧 int f1 = s.pop() ; / 下下1項出棧項出棧 int temp = f1 + f2; / 根據(jù)前根據(jù)前2項計算后一項項計算后一項 s.push(f1); / 再入棧再入棧 f1 s.push(f2)

27、; / 再入棧再入棧 f2 s.push(temp); / 新值入棧新值入棧 while(!s.empty( ) / 如果棧不為空如果棧不為空 System.out.println(s); / 顯示棧中的數(shù)據(jù)顯示棧中的數(shù)據(jù) s.pop( ); / 將棧頂數(shù)據(jù)出棧將棧頂數(shù)據(jù)出棧 23355.3.5 散列映射散列映射 散列映射散列映射HashMap 泛型類對象采用散列表存儲數(shù)泛型類對象采用散列表存儲數(shù)據(jù)。散列映射存儲據(jù)。散列映射存儲“鍵鍵/值值”對，允許將任意數(shù)量的對，允許將任意數(shù)量的“鍵鍵/值值”對存儲在一起。鍵不能出現(xiàn)沖突，即不能有兩個數(shù)據(jù)項使對存儲在一起。鍵不能出現(xiàn)沖突，即不能有兩個數(shù)據(jù)項使用相同的鍵。如果出現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)項使用相同的鍵，那么前用相同的鍵。如果出現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)項使用相同的鍵，那么前一個鍵一個鍵/值值”對將被替換。對將被替換。 例：例：5-7 設(shè)計一個英語單詞查詢的簡單程序，用戶輸入英文設(shè)計一個英語單詞查