java基礎(chǔ)-2 -面向?qū)ο?oop接口實現(xiàn)多態(tài)

JAVA核心技術(shù)OOP5接口多態(tài)（2）如果基類和派生類中有原型完全相同的方法，那么就形成了方法覆蓋；引用轉(zhuǎn)型是指父類的引用可以指向子類的實例，但反之不可以；在有方法覆蓋的前提下，并且有引用轉(zhuǎn)型的情況，就將形成動態(tài)多態(tài)。本章相關(guān)詞匯單詞說明interface接口，界面implements實現(xiàn)final最終的，決定性的本章目標(biāo)掌握J(rèn)ava接口理解Java接口與多態(tài)的關(guān)系掌握面向接口編程的思想掌握常量接口的使用生活中的接口電腦主板上的PCI插槽的規(guī)范就類似于Java接口聲卡顯卡網(wǎng)卡每種卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不相同，可以把聲卡、網(wǎng)卡、顯卡都插在PCI插槽上，而不用擔(dān)心哪個插槽是專門插哪個卡的主板什么是Java接口2-1一個Java接口是一些方法特征的集合，但沒有方法的實現(xiàn)publicinterfacePCI{

publicvoidstart();

publicvoidstop();

}classSoundCardimplementsPCI{publicvoidstart()

{

System.out.println("Dudu...");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Soundstop!");

}

}Java接口中定義的方法在不同的地方被實現(xiàn)，可以具有完全不同的行為這是Java接口，相當(dāng)于主板上的PCI插槽的規(guī)范classNetworkCardimplementsPCI{publicvoidstart()

{

System.out.println("Send...");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Networkstop!");

}

}聲卡、網(wǎng)卡都實現(xiàn)了PCI插槽的規(guī)范，但行為完全不同什么是Java接口2-2publicclassAssembler{

publicstaticvoidmain(String[]args){

PCInc=newNetworkCard();

PCIsc=newSoundCard();

nc.start();sc.start();

}

}可以使用Java接口標(biāo)識類型運行時，根據(jù)實際創(chuàng)建的對象類型調(diào)用相應(yīng)的方法實現(xiàn)Dudu...Send...控制臺輸出21為什么需要Java接口5-1為各學(xué)校開發(fā)這樣一個小系統(tǒng)，包含類型：教員、學(xué)校、打印機，具體要求如下：教員、以及學(xué)校都具有方法：輸出詳細(xì)信息學(xué)校具有屬性：打印機，能夠通過學(xué)校的打印機打印教員或?qū)W校的詳細(xì)信息系統(tǒng)要具備良好的可擴展性與可維護性打印教員學(xué)校教員

詳細(xì)信息學(xué)校

詳細(xì)信息detail方法（輸出詳細(xì)信息）為什么需要Java接口5-2以下這個解決方案中存在著什么問題？publicclassTeacher1{//輸出教員的詳細(xì)信息publicStringdetail(){ return"本人是教員";}}publicclassSchool1{privatePrinterprinter=newPrinter();//輸出學(xué)校的詳細(xì)信息publicStringdetail(){return"這里是學(xué)校";}//使用打印機打印教員信息publicvoidprint(Teacher1t){printer.print(t.detail());}//使用打印機打印學(xué)校信息publicvoidprint(School1s){ printer.print(s.detail());}}publicclassPrinter{publicvoidprint(Stringcontent){System.out.println("開始打?。?);System.out.println(content);}}每增加一種新類型，都需要增加相應(yīng)的print(類型名稱var)方法——程序的可擴展性及可維護性極差——這不符合系統(tǒng)的要求為什么需要Java接口5-3可以通過多態(tài)性解決這個問題嗎?顯然，本系統(tǒng)符合使用多態(tài)性的條件教員學(xué)校detail方法（負(fù)責(zé)輸出詳細(xì)信息）教員

詳細(xì)信息學(xué)校

詳細(xì)信息1221回顧多態(tài)的含義：實現(xiàn)同一個接口，使用不同的實例而執(zhí)行不同操作為什么需要Java接口5-4在這個系統(tǒng)中，存在繼承關(guān)系嗎？教員、學(xué)校屬于兩種不同的類型，無法通過“is-a”找到一個合適的父類教員、學(xué)校都存在一個共同的方法特征：detail，它們對detail方法有各自不同的實現(xiàn)——這完全符合Java接口的定義定義一個Java接口，在其中定義detail方法，但沒有具體實現(xiàn)實現(xiàn)這個Java接口，不同的類對detail方法有不同的具體實現(xiàn)IntroduceableTeacher2(教員)School2(學(xué)校)為什么需要Java接口5-5publicinterfaceIntroduceable{publicStringdetail();}publicclassSchool2

implementsIntroduceable{privatePrinterprinter=newPrinter();//輸出學(xué)校的詳細(xì)信息publicStringdetail(){return"這里是學(xué)校";}//使用學(xué)校打印機打印信息publicvoidprint(Introduceableintro){ printer.print(intro.detail());}}publicclassTeacher2

implementsIntroduceable{//輸出教員的詳細(xì)信息publicStringdetail(){ return"本人是教員";}}通過Java接口，我們同樣可以享受到多態(tài)性的好處，大大提高了程序的可擴展性及可維護性使用print方法時，參數(shù)可以是任何Introduceable接口的實現(xiàn)類的對象，不必再為不同的類型建立不同的print方法了使用了Java接口之后，這個系統(tǒng)有了怎樣的改進？小結(jié)1為剛才完成的系統(tǒng)增加一種新的類型：學(xué)員（Student），具體要求如下：學(xué)員具有detail方法，負(fù)責(zé)輸出學(xué)員詳細(xì)信息能夠通過學(xué)校的打印機打印學(xué)員的詳細(xì)信息系統(tǒng)要具備良好的可擴展性與可維護性編寫測試類StudentTest進行測試，要求：通過學(xué)校的打印機打印學(xué)員的詳細(xì)信息什么是面向接口編程開發(fā)系統(tǒng)時，主體構(gòu)架使用接口，接口構(gòu)成系統(tǒng)的骨架這樣就可以通過更換接口的實現(xiàn)類來更換系統(tǒng)的實現(xiàn)publicclassSchool2implementsIntroduceable{privatePrinterprinter=newPrinter();publicStringdetail(){return"這里是學(xué)校";}//使用學(xué)校打印機打印信息publicvoidprint(Introduceableintro){ printer.print(intro.detail());}}IntroduceableTeacher2(教員)School2(學(xué)校)面向接口編程的示例4-1升級上述的系統(tǒng)，要求：打印機有多種類型，比如：黑白打印機、彩色打印機等學(xué)?？赡芘鋫淦渲腥我庖豢畲蛴C，負(fù)責(zé)打印教員、或者學(xué)校的詳細(xì)信息系統(tǒng)要具備良好的可擴展性與可維護性print方法（打?。┎噬蛴C黑白打印機黑白內(nèi)容學(xué)校/教員詳細(xì)信息彩色內(nèi)容面向接口編程的示例4-2采用面向接口編程的方式實現(xiàn)，以下是三個步驟中的第一步：抽象出Java接口1、分析：黑白、彩色打印機都存在一個共同的方法特征：print黑白、彩色打印機對print方法有各自不同的實現(xiàn)2、結(jié)論：抽象出Java接口PrinterFace，在其中定義方法print3、具體實現(xiàn)：publicinterfacePrinterFace{publicvoid

print(Stringcontent);}面向接口編程的示例4-3采用面向接口編程的方式實現(xiàn)，以下是三個步驟中的第二步：publicclassColorPrinter

implementsPrinterFace{publicvoid

print(Stringcontent){System.out.println("彩色打?。?);System.out.println(content);}}publicclassBlackPrinter

implementsPrinterFace{publicvoid

print(Stringcontent){System.out.println("黑白打?。?);System.out.println(content);}}實現(xiàn)Java接口1、分析：已經(jīng)抽象出Java接口PrinterFace，并在其中定義了print方法黑白、彩色打印機對print方法有各自不同的實現(xiàn)2、結(jié)論：黑白、彩色打印機都實現(xiàn)PrinterFace接口，各自實現(xiàn)print方法3、具體實現(xiàn)：面向接口編程的示例4-4采用面向接口編程的方式實現(xiàn)，以下是三個步驟中的第三步：使用Java接口1、分析：主體構(gòu)架使用接口,讓接口構(gòu)成系統(tǒng)的骨架2、結(jié)論：更換實現(xiàn)接口的類就可以更換系統(tǒng)的實現(xiàn)3、具體實現(xiàn)：publicclassSchool3implementsIntroduceable{privatePrinterFaceprinter;//打印機

publicvoidsetPrinter(PrinterFacep){this.printer=p;}publicStringdetail(){return"這里是學(xué)校";}publicvoidprint(Introduceableintro){

printer.print(intro.detail());}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){//創(chuàng)建學(xué)校實例

School3school=newSchool3();//為該學(xué)校配備黑白打印機

school.setPrinter(newBlackPrinter());school.print(school);//為該學(xué)校配備彩色打印機

school.setPrinter(new

ColorPrinter());school.print(school);}}小結(jié)2閱讀如下Java代碼，然后請采用面向接口編程的思想，在空白處填寫正確的代碼publicinterfacePCI{

void

start();

void

stop();

}classSoundCardimplementsPCI{publicvoidstart()

{

System.out.println("Dudu...");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Soundstop!");

}

}classNetworkCardimplementsPCI{publicvoidstart()

{

System.out.println("Send...");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Networkstop!");

}

}這是Java接口，相當(dāng)于主板上的PCI插槽的規(guī)范聲卡、網(wǎng)卡都實現(xiàn)了PCI插槽的規(guī)范，但行為完全不同小結(jié)2publicclassMainBoard{

publicvoidusePCICard(______p)

{

p.start();

p.stop();

}

}publicclassAssembler{

publicstaticvoidmain(String[]args)

{

MainBoardmb=newMainBoard();

//在主板上插入網(wǎng)卡

//在主板上插入聲卡

}

}提示：通過這個方法，主板上可以插入任意符合PCI插槽規(guī)范的卡PCInc=newNetworkCard();mb.usePCICard(nc);

PCIsc=newSoundCard();

mb.usePCICard(sc);PCI提示：可以通過更換實現(xiàn)接口的類來更換系統(tǒng)的實現(xiàn)為什么需要常量生活中，一周有七天，如何用代碼表示？publicclassWeek{privateintdays=7;publicstaticvoidmain(String[]args){Weekw=newWeek();System.out.println("一周有"+w.days+"天");}}publicclassWeek{privateintdays=7;publicstaticvoidmain(String[]args){Weekw=newWeek();w.days++;System.out.println("一周有"+w.days+"天");}}一周有7天控制臺輸出然而，總有不盡人意的事情發(fā)生：一周有8天控制臺輸出如何保證變量的值在運行期無法被改變？——使用常量什么是常量常量是一種標(biāo)識符，它的值在運行期間恒定不變常量標(biāo)識符在程序中只能被引用，而不能被重新賦值常量圓周率PI圓周率PI代碼表示方式publicstaticfinaldoublePI=3.46;用法將ang角度轉(zhuǎn)換成徑度publicstaticdoubletoRadians(doubleang){returnang/180.0*PI;}常量的優(yōu)點如果不使用常量，直接在程序中填寫數(shù)字或字符串，將會有什么麻煩？publicstaticdoubletoRadians(doubleang){returnang/180.0*3.46;}publicstaticdoubletoDegrees(doubleang){returnang*180.0/3.46;}publicstaticfinaldoublePI=3.46;//圓周率publicstaticdoubletoRadians(doubleang){returnang/180.0*PI;}publicstaticdoubletoDegrees(doubleang){returnang*180.0/PI;}程序的可讀性變差：用戶很難理解數(shù)字或字符串的意思程序的可維護性變差：如果數(shù)值改變，則需要在很多地方改動，既麻煩又易出錯使用常量可以增強程序的可讀性、可維護性Java中常量的定義規(guī)則加入final關(guān)鍵字代表常量，加入static關(guān)鍵字代表類變量盡量使用含義直觀的常量來表示那些將在程序中多次出現(xiàn)的數(shù)字或字符串publicclassStudent{publicstaticfinalintFEMALE=1;//代表女性publicstaticfinalintMALE=2;//代表男性privateintsex;//性別publicvoidsetSex(intsex){if(sex==FEMALE) System.out.println("這是一名女學(xué)生");elseif(sex==MALE) System.out.println("這是一名男學(xué)生");this.sex=sex;}}在Java接口中聲明常量在Java接口中聲明的變量在編譯時會自動加上staticfinal的修飾符，即聲明為常量，因而Java接口通常是存放常量的最佳地點publicinterfaceSchoolType{

publicstaticfinalStringSCHOOL=“廈門大學(xué)";}publicinterfaceSchoolType{StringSCHOOL=“廈門大學(xué)";}等同于26final關(guān)鍵字在Java中，final關(guān)鍵字有最終的，不可修改的含義；final關(guān)鍵字有三種用途，可以分別應(yīng)用于變量、成員方法和類。27final修飾變量如果將某個變量修飾為final，那么該變量就成為常量，一般語法：

[訪問權(quán)限]final

數(shù)據(jù)類型常量名=值;如：

final

doublePI=3.14159; PI成為常量，其后任何試圖對PI進行賦值的語句都將報錯；常量在聲明時必須初始化。28final修飾方法如果將某個成員方法修飾為final，則意味著該方法不能被子類覆蓋，一般語法：

[訪問權(quán)限]final

返回值類型方法名(參數(shù)列表){

…… }如：

public

final

voidfun(){

…… }

如果在派生類中出現(xiàn)同原型的方法，將會報錯。29final修飾類如果將某個類修飾為final，則說明該類無法被繼承，一般語法：

[訪問權(quán)限]final

class

類名{

成員列表

}如：

public

final

classMyClass{

…… }

任何類想繼承于MyClass類都將報錯。30類與類之間的關(guān)系類與類之間的關(guān)系一般來說有兩種：“有”關(guān)系和“是”關(guān)系；所謂“是”關(guān)系就是指類的繼承關(guān)系。如：從動物類派生出哺乳動物類，那么可以說哺乳動物是動物；而“有”關(guān)系是指在一個類中包含了另一個類的對象，即一個類中有另一個類（的對象