实验六 接口的定义与使用

实验时间 2018-10-18

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。

学习总结：

1. 接口:用interface声明，是抽象方法和常量值定义的集 合。从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类。

(1)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。 l 接口中不包括变量和有具体实现的方法。

(2)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)通常接口的名字以able或ible结尾；

(4)接口中的所有常量必须是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.

(5)接口的实现: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。

(6)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该接口的类对象。

(7)可以用instanceof检查对象是否实现了某个接口。

(8)抽象类：用abstract来声明,没有具体实例对象的类，不 能用new来创建对象。

2. 接口示例

(1)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。

(2)Comparator接口所在包： java.util.*

(3)Object类的Clone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。

(4)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)Object.clone()方法返回一个Object对象。必须进行强 制类型转换才能得到需要的类型。

(6)浅层拷贝与深层拷贝

(7)Java中对象克隆的实现:在子类中实现Cloneable接口。

(8)在子类的clone方法中，调用super.clone()。

3. lambda表达式

(1)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。

(2)Lambda 表达式的语法基本结构 (arguments) -> body

(3)有如下几种情况： 1、参数类型可推导时，不需要指定类型，如 (a) -> System.out.println(a)

2、 只有一个参数且类型可推导时，不强制写 (), 如 a -> System.out.println(a)

3、 参数指定类型时，必须有括号，如 (int a) -> System.out.println(a)

4、参数可以为空，如 () -> System.out.println(“hello”)

5、 body 需要用 {} 包含语句，当只有一条语句时 {} 可省略

4.内部类：是定义在一个类内部的类。

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;

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];//普通数组

staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000);
      staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000);
      staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000);

Arrays.sort(staff);//静态方法sort

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

package interfaces;

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)

{

return Double.compare(salary, other.salary);

}

}

测试程序2：

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

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;

// to resolve conflict with java.util.Timer

public class TimerTest

{

public static void main(String[] args)

{

ActionListener listener = new TimePrinter();

// construct a timer that calls the listener

// once every 10 seconds

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

*/

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);

copy.setHireDay(2002, 12, 31);

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

{

// call Object.clone()

Employee cloned = (Employee) super.clone();

// clone mutable fields

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();

// Example of instance field mutation

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) -> 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();

// keep program running until user selects "Ok"

JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");

System.exit(0);

}

}

实验总结：通过这次是实验更好地了解接口。