201771010113 李婷華 《面向物件程式設計(Java)》第八週總結
一.理論知識部分
1.Java為了克服單繼承的缺點,Java使用了介面,一個類可以實現一個或多個介面。
2.在Java程式設計語言中,介面不是類,而是對類的一組需求描述,由常量和一組抽象方法組成。介面中不包括變數和具體實現的方法。
3.只要類實現了介面,則該類要遵從介面描述的統一格式進行定義,並且可以在任何需要該介面的地方使用這個類的物件。
4.介面宣告方式: public interface 介面名。介面體中包含常量定義和方法定義,介面中只進行方法的宣告,不提供方法的實現。類似建立類的繼承關係,介面也可以擴充套件。
5.介面的擴充套件方法:public interface 介面
6.(1)通常介面的名字以able或ible結尾;(2)可以使用extends來繼承介面的常量和抽象方法,擴充套件形成新的介面;(3)介面中的所有常量必須是public static final,方法必須是public abstract,這是系統預設的,不管你在定義介面時,寫不寫修飾符都是一樣的。
7.介面的實現:在類宣告時用implements關鍵字宣告使用一個或多個介面。一個類使用了某個介面,那麼這個類必須實現該介面的所有方法,即為這些方法提供方法體。一個類可以實現多個介面,介面間應該用逗號分
8.介面不能構造介面物件,但可以宣告介面變數以指向一個實現了該介面的類物件。可以用instanceof檢查物件是否實現了某個介面。
9.介面:用interface宣告,是抽象方法和常量值定義的集合。從本質上講,介面是一種特殊的抽象類,這種抽象類中只包含常量和方法的定義,而沒有變數和方法的定義。介面中只能定義抽象方法,而且這些方法預設為是public的。只要類實現了介面,就可以在任何需要該接口的地方使用這個類的物件。一個類可以實現多個介面。
10.介面與抽象類的區別:(1)介面不能實現任何方法,而抽象類可以。(2)類可以實現許多介面,但只有一個父類。(3)介面不是類分級結構的一部分,無任何聯
11.回撥(callback):一種程式設計模式,在這種模式中,可指出某個特定事件發生時程式應該採取的動作。
12.在java.swing包中有一個Timer類,可以使用它在到達給定的時間間隔時觸發一個事件。
13.Comparator介面的用途:處理字串按長度進行排序的操作。
14.Qbject類的克隆方法:當拷貝一個物件變數時,原始變數與拷貝變數引用同一個物件。這樣,改變一個變數所引用的物件會對另一個變數產生影響。如果要建立一個物件新的copy,它的最初狀態與original一樣,但以後可以各自改變狀態,就需要使用Object類的clone方法。
15.Object類的clone()方法是一個native方法。Object類中的clone()方法被protected修飾符修飾。這意味著在使用者編寫的程式碼中不能直接呼叫它。如果要直接應用clone()方法,就需覆蓋clone()方法,並要把clone()方法的屬性設定為public。Object.clone()方法返回一個Object物件。必須進行強制型別轉換才能得到需要的型別。
16.java中物件克隆的實現:在子類中實現Cloneable介面。為了獲取物件的一份拷貝,可以利用Object類的clone方法。在子類中覆蓋超類的clone方法,宣告為public。在子類的clone方法中,呼叫super.clone()。
17.Java Lambda表示式是Java8引入的一個新的功能,主要用途是提供一個函式化的語法來簡化編碼。Lambda表示式本質上是一個匿名方法。
18.Lambda表示式的語法基本結構:(arguments)->body
19.有時候需要自定義一個函式式介面,做法也很簡單,首先此介面只能有一個函式操作,然後在接口型別上標註註解@FunctionalInterface即可。
二.實驗部分
1、實驗目的與要求
(1) 掌握介面定義方法;
(2) 掌握實現介面類的定義要求;
(3) 掌握實現了介面類的使用要求;
(4) 掌握程式回撥設計模式;
(5) 掌握Comparator介面用法;
(6) 掌握物件淺層拷貝與深層拷貝方法;
(7) 掌握Lambda表示式語法;
(8) 瞭解內部類的用途及語法要求。
2、實驗內容和步驟
實驗1: 匯入第6章示例程式,測試程式並進行程式碼註釋。
測試程式1:
l 編輯、編譯、除錯執行閱讀教材214頁-215頁程式6-1、6-2,理解程式並分析程式執行結果;
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 掌握介面的實現用法;
l 掌握內建介面Compareable的用法。
程式碼:
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]; staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000); staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000); staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000); Arrays.sort(staff);//靜態方法 // 列印員工的資訊 for (Employee e : staff) System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary()); } }
package interfaces; public class Employee implements Comparable<Employee>//comparable是jdk內建介面,在lang包中,可預設使用 { private String name; private double salary; public Employee(String name, double salary)//構造方法 { this.name = name; this.salary = salary; } public String getName()//訪問器 { 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)//實現介面要求包含的方法 { return Double.compare(salary, other.salary); } }
若實現介面的類不是抽象類,則必須實現所有介面的所有方法,即為所有的抽象方法定義方法體。一個類在實現某介面抽象方法時,必須使用完全相同的方法名、引數列表和返回值型別。介面抽象方法的訪問控制符已指定為public,所以類在實現時,必須顯式地使用public修飾符。
測試程式2:
l 編輯、編譯、除錯以下程式,結合程式執行結果理解程式;
package interfaces; 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( );//宣告介面變數 a.show( ); System.out.println("g="+C.g); } }
測試程式3:
l 在elipse IDE中除錯執行教材223頁6-3,結合程式執行結果理解程式;
l 26行、36行程式碼參閱224頁,詳細內容涉及教材12章。
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 掌握回撥程式設計模式;
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();//無參構造器 // 構造時間監聽器 // 間隔為10秒 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();//靜態方法 } }
測試程式4:
l 除錯執行教材229頁-231頁程式6-4、6-5,結合程式執行結果理解程式;
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 掌握物件克隆實現技術;
l 掌握淺拷貝和深拷貝的差別。
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); //重寫克隆方法 } //識別處理異常 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(); //clond.name=(String)name.cloned(); //String類沒有提供克隆功能 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 + "]"; } }
實驗2: 匯入第6章示例程式6-6,學習Lambda表示式用法。
l 除錯執行教材233頁-234頁程式6-6,結合程式執行結果理解程式;
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 將27-29行程式碼與教材223頁程式對比,將27-29行程式碼與此程式對比,體會Lambda表示式的優點。
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));//呼叫toString靜態方法 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()));//以毫秒為單位,1000後面的為Lambda表示式 t.start(); // keep program running until user selects "Ok" JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } }
實驗3: 程式設計練習
l 編制一個程式,將身份證號.txt 中的資訊讀入到記憶體中;
l 按姓名字典序輸出人員資訊;
l 查詢最大年齡的人員資訊;
l 查詢最小年齡人員資訊;
l 輸入你的年齡,查詢身份證號.txt中年齡與你最近人的姓名、身份證號、年齡、性別和出生地;
l 查詢人員中是否有你的同鄉。
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.Scanner; import java.util.Collections;//對集合進行排序、查詢、修改等; public class Test { private static ArrayList<Citizen> citizenlist; public static void main(String[] args) { citizenlist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("E:/java/身份證號.txt"); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); 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 birthplace = linescanner.nextLine(); Citizen citizen = new Citizen(); citizen.setName(name); citizen.setId(id); citizen.setSex(sex); // 將字串轉換成10進位制數 int ag = Integer.parseInt(age); citizen.setage(ag); citizen.setBirthplace(birthplace); citizenlist.add(citizen); } } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("資訊檔案找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("資訊檔案讀取錯誤"); e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("1.按姓名字典序輸出人員資訊"); System.out.println("2.查詢最大年齡的人員資訊、查詢最小年齡人員資訊"); System.out.println("3.查詢人員中是否查詢人員中是否有你的同鄉"); System.out.println("4.輸入你的年齡,查詢檔案中年齡與你最近人的姓名、身份證號、年齡、性別和出生地"); System.out.println("5.退出"); int nextInt = scanner.nextInt(); switch (nextInt) { case 1: Collections.sort(citizenlist); System.out.println(citizenlist.toString()); break; case 2: int max = 0, min = 100; int m, k1 = 0, k2 = 0; for (int i = 1; i < citizenlist.size(); i++) { m = citizenlist.get(i).getage(); if (m > max) { max = m; k1 = i; } if (m < min) { min = m; k2 = i; } } System.out.println("年齡最大:" + citizenlist.get(k1)); System.out.println("年齡最小:" + citizenlist.get(k2)); break; case 3: System.out.println("出生地:"); String find = scanner.next(); String place = find.substring(0, 3); for (int i = 0; i < citizenlist.size(); i++) { if (citizenlist.get(i).getBirthplace().substring(1, 4).equals(place)) System.out.println("出生地" + citizenlist.get(i)); } break; case 4: System.out.println("年齡:"); int yourage = scanner.nextInt(); int near = peer(yourage); int j = yourage - citizenlist.get(near).getage(); System.out.println("" + citizenlist.get(near)); break; case 5: isTrue = false; System.out.println("程式已退出!"); break; default: System.out.println("輸入有誤"); } } } public static int peer(int age) { int flag = 0; int min = 53, j = 0; for (int i = 0; i < citizenlist.size(); i++) { j = citizenlist.get(i).getage() - age; if (j < 0) j = -j; if (j < min) { min = j; flag = i; } } return flag; } }
public class Citizen implements Comparable<Citizen> { private String name; private String id; private String sex; private int age; 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 String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } public int getage() { return age; } public void setage(int age) { this.age = age; } public String getBirthplace() { return birthplace; } public void setBirthplace(String birthplace) { this.birthplace = birthplace; } public int compareTo(Citizen other) { return this.name.compareTo(other.getName()); } public String toString() { return name + "\t" + sex + "\t" + age + "\t" + id + "\t" + birthplace + "\n"; } }
實驗4:內部類語法驗證實驗
實驗程式1:
l 編輯、除錯執行教材246頁-247頁程式6-7,結合程式執行結果理解程式;
l 瞭解內部類的基本用法。
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(); // 在按確定之前,程式一直執行 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();//構造器 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(); } } }
實驗程式2:
l 編輯、除錯執行教材254頁程式6-8,結合程式執行結果理解程式;
l 瞭解匿名內部類的用法。
package anonymousInnerClass; 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); // keep program running until user selects "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 */ 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(); } }
實驗程式3:
l 在elipse IDE中除錯執行教材257頁-258頁程式6-9,結合程式執行結果理解程式;
l 瞭解靜態內部類的用法。
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//在Pair物件中不需要引用任何其他的物件,可將這個內部類宣告為static { 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()//構造器 { 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); } }
3.實驗總結
在本週的學習中,我瞭解了介面的 定義、用法等,通過幾個測試程式,更深入的瞭解了介面的用法,介面可以擴充套件,但是介面不能構造介面物件,但可以宣告介面變數,而且介面中只能定義常量,介面中只有方法名沒有方法體。但是對於深層拷貝和淺層拷貝的理解依然存在誤差,沒有完全理解這兩個概念。對於內部類的一些用法,還是沒有理解。在自己編寫程式的時候還是會遇到問題,在查詢資料之後解決了這些問題。