1、Java編程精要 Java接口技術(shù)福建 廈門2014年6月本章目標(biāo)本章目標(biāo)n掌握J(rèn)ava接口n理解Java接口與多態(tài)的關(guān)系n掌握面向接口編程的思想n掌握常量接口的使用本章相關(guān)詞匯本章相關(guān)詞匯單單 詞詞說說 明明interface接口，界面接口，界面implements實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)final最終的，決定性的最終的，決定性的生活中的接口n電腦主板上的PCI插槽的規(guī)范就類似于Java接口 每種卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不相同，可以把每種卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不相同，可以把聲卡、網(wǎng)卡、顯卡都插在聲卡、網(wǎng)卡、顯卡都插在PCI插槽上，插槽上，而不用擔(dān)心哪個(gè)插槽是專門插哪個(gè)卡而不用擔(dān)心哪個(gè)插槽是專門插哪個(gè)卡的的聲卡聲卡顯卡顯卡網(wǎng)卡

2、網(wǎng)卡主板主板Java中的接口 n一個(gè)Java接口是一些方法特征的集合，但沒有方法的實(shí)現(xiàn)public interface PCI public void start(); public void stop();這是這是Java接口，相當(dāng)接口，相當(dāng)于主板上的于主板上的PCI插槽的插槽的規(guī)范規(guī)范Java中的接口 class SoundCard implements PCI public void start() System.out.println(Du du.); public void stop() System.out.println(Sound stop!); Java接口中定義的方法在不同

3、的地方被實(shí)現(xiàn)，可以接口中定義的方法在不同的地方被實(shí)現(xiàn)，可以具有完全不同的行為具有完全不同的行為聲卡、網(wǎng)卡都實(shí)現(xiàn)了聲卡、網(wǎng)卡都實(shí)現(xiàn)了PCI插槽的規(guī)范，但行為完全不同插槽的規(guī)范，但行為完全不同 Java中的接口 class NetworkCard implements PCI public void start() System.out.println(Send.); public void stop() System.out.println(Network stop!); 聲卡、網(wǎng)卡都實(shí)現(xiàn)了聲卡、網(wǎng)卡都實(shí)現(xiàn)了PCI插槽的規(guī)范，但行為完全不同插槽的規(guī)范，但行為完全不同 public class A

4、ssembler public static void main(String args) PCI nc = new NetworkCard(); PCI sc = new SoundCard(); nc.start(); sc.start(); Java接口可以用于定義數(shù)據(jù)接口可以用于定義數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)實(shí)際創(chuàng)建的對(duì)象類型調(diào)用相應(yīng)的方運(yùn)行時(shí)，根據(jù)實(shí)際創(chuàng)建的對(duì)象類型調(diào)用相應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)法實(shí)現(xiàn)Du du.Send.控制臺(tái)輸出控制臺(tái)輸出Java中的接口 n為各學(xué)校開發(fā)這樣一個(gè)小系統(tǒng)，包含類型：教員、學(xué)校、打印機(jī)，具體要求如下：教員、以及學(xué)校都具有方法：返回詳細(xì)信息學(xué)校具有方法：打印，能夠通過學(xué)校的打

5、印機(jī)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(kuò)展性與可維護(hù)性打印打印 教員教員 學(xué)校學(xué)校 教員教員詳細(xì)信息詳細(xì)信息學(xué)校學(xué)校詳細(xì)信息詳細(xì)信息detail方法方法（輸出詳細(xì)信息）（輸出詳細(xì)信息）Java中的接口 n假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)中包含三個(gè)類：教師(Teacher)、學(xué)校(School)、打印機(jī)(Printer)，具有如下要求：教員和學(xué)校都具有方法tell，用于返回信息打印機(jī)能夠?qū)W(xué)校或教員返回的信息輸出Java中的接口 打印打印 教員教員 學(xué)校學(xué)校 教員教員信息信息學(xué)校學(xué)校信息信息tell方法方法public class Teacher public String tell() return 本人

6、是教員本人是教員;public class School public String tell() return 這里是學(xué)校這里是學(xué)校;public class Printer public void print(Teacher t) System.out.println(t.tell); public void print(School s) System.out.println(s.tell); 每增加一種新類型，每增加一種新類型，都需要增加相應(yīng)的都需要增加相應(yīng)的print(類型名稱類型名稱 var)方法方法n可以使用多態(tài)來解決這個(gè)問題嗎？可以使用多態(tài)來解決這個(gè)問題嗎？教員教員 學(xué)校學(xué)校

7、tell方法方法教員教員信息信息學(xué)校學(xué)校信息信息1221兩個(gè)類具有同名方法，但具體實(shí)現(xiàn)不同，應(yīng)根據(jù)具體的實(shí)例決定使用哪個(gè)tell方法滿足使用多態(tài)的條件，但教員與學(xué)校兩個(gè)類不存在共性，不適合由同一個(gè)基類派生教員、學(xué)校都存在一個(gè)共同的方法tell，它們對(duì)該方法有各自不同的實(shí)現(xiàn)這完全符合Java接口的定義定義一個(gè)定義一個(gè)Java接口，在接口，在其中定義其中定義tell方法，但沒方法，但沒有具體實(shí)現(xiàn)有具體實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)這個(gè)實(shí)現(xiàn)這個(gè)Java接口，不接口，不同的類對(duì)同的類對(duì)tell方法有不同方法有不同的具體實(shí)現(xiàn)的具體實(shí)現(xiàn)IntroduceableTeacher(教員教員)School(學(xué)校學(xué)校)public c

8、lass Teacher implements Introduceablepublic String tell() return 本人是教員本人是教員;public class School implements Introduceable public String tell() return 這里是學(xué)校這里是學(xué)校;public interface Introduceable public String tell();public class Printer public void print(Introduceable intro) System.out.println(intro.tel

9、l);n使用print方法時(shí)，參數(shù)可以是任何Introduceable接口的實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象，不必再為不同的類型建立不同的print方法了n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(kuò)展性及可維護(hù)性nJava接口允許多重實(shí)現(xiàn)(即一個(gè)類同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口)編程練習(xí)n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tell方法，負(fù)責(zé)輸出學(xué)員信息能夠通過學(xué)校的打印機(jī)打印學(xué)員的信息n編寫測(cè)試類進(jìn)行測(cè)試InterfaceDemo.java面向接口編程n開發(fā)系統(tǒng)時(shí)，主體構(gòu)架使用接口，接口構(gòu)成系統(tǒng)的骨架n這樣就可以通過更換接口的實(shí)現(xiàn)類來更換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)Int

10、roduceableTeacher(教員教員)School(學(xué)校學(xué)校)面向接口編程 升級(jí)上述的系統(tǒng)，要求： 打印機(jī)有多種類型，比如：黑白打印機(jī)、彩色打印機(jī)等 學(xué)?？赡芘鋫淦渲腥我庖豢畲蛴C(jī)，負(fù)責(zé)打印學(xué)校的詳細(xì)信息print方法方法 （打印）（打?。?彩色打印機(jī)彩色打印機(jī) 黑白打印機(jī)黑白打印機(jī) 黑白內(nèi)容黑白內(nèi)容學(xué)校學(xué)校/教員教員 詳細(xì)信息詳細(xì)信息 彩色內(nèi)容彩色內(nèi)容抽象出Java接口（1）分析：黑白、彩色打印機(jī)都存在一個(gè)共同的方法特征print；黑白、彩色打印機(jī)對(duì)print方法有各自不同的實(shí)現(xiàn)（2）結(jié)論抽象出Java接口PrinterInf，在其中定義方法print（3）具體實(shí)現(xiàn)：public i

11、nterface PrinterInf public void print(String content);面向接口編程實(shí)現(xiàn)Java接口（1）分析：已經(jīng)抽象出Java接口PrinterInf，并在其中定義了print方法黑白、彩色打印機(jī)對(duì)print方法有各自不同的實(shí)現(xiàn)（2）結(jié)論：黑白、彩色打印機(jī)都實(shí)現(xiàn)PrinterInf接口，各自實(shí)現(xiàn)print方法（3）具體實(shí)現(xiàn)：面向接口編程public class ColorPrinter implements PrinterInf public void print(String content) System.out.println(彩色打?。翰噬蛴。?/p>

12、); System.out.println(content); public class BlackPrinter implements PrinterInf public void print(String content) System.out.println(黑白打?。汉诎状蛴。?; System.out.println(content); 使用Java接口更換實(shí)現(xiàn)接口的類就可以更換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)面向接口編程public class School private PrinterInf printer; /打印機(jī)打印機(jī) public void setPrinter(PrinterInf p)

13、this.printer = p; public void print() printer.print(廈門理工學(xué)院廈門理工學(xué)院 ); 面向接口編程public class Test public static void main(String args) / 創(chuàng)建學(xué)校實(shí)例創(chuàng)建學(xué)校實(shí)例 School school=new School(); /為該學(xué)校配備黑白打印機(jī)為該學(xué)校配備黑白打印機(jī) school.setPrinter(new BlackPrinter(); school.print(school); /為該學(xué)校配備彩色打印機(jī)為該學(xué)校配備彩色打印機(jī) school.setPrinter(ne

14、w ColorPrinter(); school.print(school); 代碼閱讀閱讀如下Java代碼，然后請(qǐng)采用面向接口編程的思想，在空白處填寫正確的代碼public interface PCI void start(); void stop();class SoundCard implements PCI public void start() System.out.println(Du du.); public void stop() System.out.println(Sound stop!); class NetworkCard implements PCI public v

15、oid start() System.out.println(Send.); public void stop() System.out.println(Network stop!); 這是這是Java接口，相當(dāng)于主接口，相當(dāng)于主板上的板上的PCI插槽的規(guī)范插槽的規(guī)范聲卡、網(wǎng)卡都實(shí)現(xiàn)了聲卡、網(wǎng)卡都實(shí)現(xiàn)了PCI插槽的規(guī)范，但行為完全不同插槽的規(guī)范，但行為完全不同public class MainBoard public void usePCICard(_ p) p.start(); p.stop(); public class Assembler public static void main(

16、String args) MainBoard mb=new MainBoard(); /在主板上插入網(wǎng)卡在主板上插入網(wǎng)卡 /在主板上插入聲卡在主板上插入聲卡 提示：通過這個(gè)方法，主板上提示：通過這個(gè)方法，主板上可以插入任意符合可以插入任意符合PCI插槽規(guī)插槽規(guī)范的卡范的卡PCI nc=new NetworkCard();mb.usePCICard(nc); PCI sc=new SoundCard(); mb.usePCICard(sc);PCI提示：可以通過更換實(shí)現(xiàn)接口的類提示：可以通過更換實(shí)現(xiàn)接口的類來更換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來更換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)代碼閱讀常量概述n生活中，一周有七天，如何用代碼表示？pu

17、blic class Week private int days = 7;public static void main(String args) Week w = new Week();System.out.println(一周有一周有+w.days+天天);public class Week private int days = 7;public static void main(String args) Week w = new Week();w.days +;System.out.println(一周有一周有+w.days+天天);一周有一周有7天天控制臺(tái)輸出控制臺(tái)輸出 然而，總有不盡

18、人意的事情發(fā)生：一周有一周有8天天控制臺(tái)輸出控制臺(tái)輸出如何保證變量的值在運(yùn)行期無法被改變？如何保證變量的值在運(yùn)行期無法被改變？使用常量使用常量 n常量是一種標(biāo)識(shí)符，它的值在運(yùn)行期間恒定不變n常量標(biāo)識(shí)符在程序中只能被引用，而不能被重新賦值常量常量圓周率圓周率PI圓周率圓周率PI代碼表示代碼表示方式方式public static final double PI = 3.14159265358979323846;用法用法將將ang角度轉(zhuǎn)換成徑度角度轉(zhuǎn)換成徑度 public static double toRadians(double ang) return ang / 180.0 * PI;常量概述

19、n如果不使用常量，直接在程序中填寫數(shù)字或字符串，將會(huì)有什么麻煩？public static double toRadians(double ang) return ang / 180.0 * 3.14159265358979323846;public static double toDegrees(double ang) return ang * 180.0 / 3.14159265358979323846;public static final double PI = 3.14159265358979323846; / 圓周率圓周率public static double toRadians

20、(double ang) return ang / 180.0 * PI;public static double toDegrees(double ang) return ang * 180.0 / PI;程序的可讀性變差：用程序的可讀性變差：用戶很難理解數(shù)字或字符戶很難理解數(shù)字或字符串的意思串的意思程序的可維護(hù)性變差：如程序的可維護(hù)性變差：如果數(shù)值改變，則需要在很果數(shù)值改變，則需要在很多地方改動(dòng)，既麻煩又易多地方改動(dòng)，既麻煩又易出錯(cuò)出錯(cuò)使用常量可以增強(qiáng)程序的可讀性、可維護(hù)性使用常量可以增強(qiáng)程序的可讀性、可維護(hù)性常量概述Java中常量的定義規(guī)則n加入final 關(guān)鍵字代表常量， 再加入sta

21、tic 關(guān)鍵字代表類常量n盡量使用含義直觀的常量名(大寫)來表示那些將在程序中多次出現(xiàn)的數(shù)字或字符串public class Student public static final int FEMALE = 1; /代表女性代表女性public static final int MALE = 2; /代表男性代表男性private int sex; /性別性別public void setSex(int sex) if(sex=FEMALE)System.out.println(這是一名女學(xué)生這是一名女學(xué)生);else if(sex = MALE)System.out.println(這是一名

22、男學(xué)生這是一名男學(xué)生);this.sex = sex;在接口中聲明常量n在Java 接口中聲明的變量在編譯時(shí)會(huì)自動(dòng)加上static final的修飾符，即聲明為常量，因而Java接口只允許出現(xiàn)類常量(靜態(tài)常量)public interface SchoolType public static final String SCHOOL = “廈門理工學(xué)院廈門理工學(xué)院; public interface SchoolType String SCHOOL = “廈門理工學(xué)院廈門理工學(xué)院;等同于等同于OOP思想總結(jié)OOP基基本特征本特征定義定義具體實(shí)現(xiàn)方式具體實(shí)現(xiàn)方式優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)封裝封裝隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，對(duì)外提

23、供隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，對(duì)外提供公共的訪問接口公共的訪問接口屬性私有化、添加公有的屬性私有化、添加公有的setter、getter方法方法增強(qiáng)代碼的可維增強(qiáng)代碼的可維護(hù)性護(hù)性,數(shù)據(jù)的安全數(shù)據(jù)的安全性性繼承繼承從一個(gè)已有的類派生出新從一個(gè)已有的類派生出新的類，子類具有父類的一的類，子類具有父類的一般特性，以及自身特殊的般特性，以及自身特殊的特性特性繼承需要符合的關(guān)系：繼承需要符合的關(guān)系：is-a，通過使用通過使用extends關(guān)鍵字實(shí)關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)繼承，使用現(xiàn)繼承，使用super調(diào)用父調(diào)用父類的成員類的成員1、實(shí)現(xiàn)抽象、實(shí)現(xiàn)抽象（抽出像的部分）（抽出像的部分）2、增強(qiáng)代碼的、增強(qiáng)代碼的可復(fù)用性可復(fù)用性多態(tài)多

24、態(tài)同一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口，使用不同一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口，使用不同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作通過通過Java接口接口/繼承來定義繼承來定義統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)接口；通過方法統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)接口；通過方法重寫為不同的實(shí)現(xiàn)類重寫為不同的實(shí)現(xiàn)類/子類子類定義不同的操作定義不同的操作增強(qiáng)代碼的可擴(kuò)增強(qiáng)代碼的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性展性、可維護(hù)性代碼閱讀public interface Introduceable public String detail();public void introduction()detail();private void showMessage();void speak();Java接口中的方法

25、必須是接口中的方法必須是publicJava接口中不能有方法體實(shí)現(xiàn)接口中不能有方法體實(shí)現(xiàn) 編譯器會(huì)自動(dòng)加上編譯器會(huì)自動(dòng)加上public修飾符修飾符請(qǐng)指出下列Java代碼中的錯(cuò)誤工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式n工廠設(shè)計(jì)模式也是最常用的設(shè)計(jì)模式之一n它的核心思想是通過專門定義一個(gè)類，來負(fù)責(zé)創(chuàng)建其他類的實(shí)例n被創(chuàng)建的實(shí)例通常都具有共同的父類工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式public interface Fruit public void eat();class Apple implements Fruit public void eat() System.out.println(“吃蘋果吃蘋果”); class

26、 Orange implements Fruit public void eat() System.out.println(“吃橘子吃橘子”); 工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式public class EatDemo public static void main(String args ) Fruit f = new Apple(); f.eat(); 當(dāng)要吃其它類型的水果時(shí)，就要修改代碼有缺陷嗎？工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式public interface Fruit public void eat();class Apple implements Fruit public

27、void eat() System.out.println(“吃蘋果吃蘋果”); class Orange implements Fruit public void eat() System.out.println(“吃橘子吃橘子”); 工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式Class Factory public static Fruit getInst(int arg) Fruit f; if(arg=1) f = new Apple(); if(arg=2) f = new Orange(); return f; 工廠設(shè)計(jì)模式工廠設(shè)計(jì)模式public class EatDemo public stat

28、ic void main(String args ) Fruit f; Scanner input = new Scanner(System.in); int arg = input.nextInt(); f = Factory.getInst(arg); input.close(); f.eat(); 適配器設(shè)計(jì)模式適配器設(shè)計(jì)模式nJava要求實(shí)現(xiàn)接口的類必須覆寫接口中的所有抽象類n當(dāng)一個(gè)接口中定義了大量的抽象方法，而實(shí)現(xiàn)該接口的子類只需要其中的一部分時(shí)，會(huì)產(chǎn)生麻煩n適配器設(shè)計(jì)模式的思想是通過設(shè)置一個(gè)中間類(適配器類)來實(shí)現(xiàn)接口的所有方法，但方法體為空(虛假實(shí)現(xiàn))；從而，子類可以有選擇的覆寫其所需的方法n適配器類通常不應(yīng)該被直接使用，因此應(yīng)定義為抽象類適配器設(shè)計(jì)模式適配器設(shè)計(jì)模式適配器設(shè)計(jì)模式適配器設(shè)計(jì)模式n例如某種操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)窗口包含打開、關(guān)閉、移動(dòng)、最小化和最大化