2022年抽象类和接口2.ppt

第10章抽象类和接口1学习目标u设计并使用抽象类(10.2).u使用Calendar类和GregorianCalendar类处理日历(10.3).u声明接口来模拟弱继承关系(10.4).u使用Comparable接口定义自然顺序(10.4.1).u了解抽象类与接口的异和同(10.4.2).u声明自定义接口(10.4.3).u(可选)使用Cloneable接口克隆对象(10.4.4).u使用包装类(Byte,Short,Integer,Long,Float,Double,Character,andBoolean)将基本类型数据值包装为对象(10.5).u(可选)使用BigInteger类和BigDecimal类计算大量具有任意精度的数(10.5.6).u创建一般的排序方法(10.5).u使用JDK1.5基本数据类型与包装类之间的自动转化功能简化程序设计(10.6).u(可选GUI)处理GUI事件(10.7).2TheabstractModifierF抽象类CannotbeinstantiatedShouldbeextendedandimplementedinsubclassesF抽象方法Methodsignaturewithoutimplementation3来自第9章4抽象类GeometricObjectCircleRectangle5注非抽象类不能包涵抽象方法，如果一个抽象父类的子类不能实现所有的抽象方法，它必须声明为抽象的。换句话说，在一个由抽象类扩展出来的非抽象类中，所有的抽象方法都必须实现，即使这个子类不使用它们。还要注意抽象方法是非静态的。6注抽象类不能用new操作符实例化，但仍然可以定义它的构造方法，这种构造方法将在它子类的构造方法中调用。例如，GeometricObject的构造方法在Circle类和Rectangle类中调用。7注包含抽象方法的类必须是抽象的，但是，允许声明没有抽象方法的抽象类。这种情况下，不能使用new操作符创建类的实例，这种类用于定义新子类。8注子类可以声明为抽象的，即使它的定义是具体的。例如，Object类是具体的，但是它的子类，如GeometricObject，可以是抽象的。9注不能用new操作符创建抽象类的实例，但是，抽象类可以用作数据类型。因此，下面的话句是正确的，它创建了一个元素是GeometricObject.类型中的数组。GeometricObjectgeo=newGeometricObject10;11举例:使用GeometricObject类F对象:创建两个几何对象，一个圆和一个矩形。调用equalArea方法检查两个对象是否有相同的面积，调用displayGeometricObject方法显示这些对象。TestGeometricObjectRun12日历Calendar类和公历类GregorianCalendar13日历Calendar类和公历类GregorianCalendar一个java.util.Date实例表示以毫秒为单位的时刻。java.util.Calendar是一个抽象的父类，可以分解出日历的详细信息，比如年、月、日、时、分和秒等。Calendar类的子类可以实现特定的日历系统，如公历（Gregorian历）阴历和Jewish历等。目前，java支持公历类。14公历类GregorianCalendar使用GregorianCalendar()可以利用当前时间构造一个默认的GregorianCalendar对象，使用newGregorianCalendar(year,month,date)可以利用指定的年year、月month和日date构造一个GregorianCalendar对象。参数month是0计算的，即0就是1月（January）。15定义在Calendar类中get的方法定义在Calendar类中的get(intfield)方法用来提取给定时间域的值，时间域定义为常量，如YEAR、MONTH、DATE、HOUR(12小时制)，HOUR_OF_DAY(24小时制)，MINUTE,、SECOND、DAY_OF_WEEK(当前的天数，星期日是1),DAY_OF_MONTH(当前月的天),DAY_OF_YEAR(当前年的天数，1是一年的第一天),WEEK_OF_MONTH(当前月内的星期数),andWEEK_OF_YEAR(当前年内的星期数).例如，下述代码：16OptionalPathYoumaycoverChapter12,“GUIBasics”,andChapter13,“Graphics,”now.SeetheChapterDependencyChart.17接口接口（interface）是一种与类相似的结构，只包含常量和抽象方法。接口在许多方面与抽象类相近，但是抽象除了包含常量和抽象方法外，还可以包含变量和具体方法。为了区分接楼和类，Java采用下述语法声明接口：publicinterfaceInterfaceNameconstantdeclarations;methodsignatures;18接口是特殊的类在Java中，接口被认为是特殊的类。就像通常的类一样，每个接口编译为独立的字节码文件。与抽象类相似，不能使用new操作符创建接口的实例，但是大多数情况下，使用接口或多或少有点像使用抽象类。例如，可以使用接口作为变量的数据类型或转换的结果，等等。19定义接口假如设计一个要求两个对象中较大者的一般方法。对象可以是学生、圆或矩形。因为不同类型对象的比较方法不同，需要定义一个一般方法来判断两个对象的大小顺序，然后，调整这个方法来比较学生、圆或矩形。例如，可以用学生的ID号作为比较学生的键值，半径作为比较矩形的键值。可以用接口定义一个一般方法compareTo，如下所示：20StringandDateClassesJava类库中的许多类(e.g.,StringandDate)实现Comparable接口，定义对象的自然顺序。如果查看这些类的源代码，会发现这些类中使用了关键字implements,如下所示：newString()instanceofStringnewString()instanceofComparablenewjava.util.Date()instanceofComparable22GenericmaxMethod从max方法返回值是Comparable类型的，所以，需要将其显示地转换为String或Data类型。23DeclaringClassestoImplementComparableYoucannotusethemaxmethodtofindthelargeroftwoinstancesofRectangle,becauseRectangledoesnotimplementComparable.However,youcandeclareanewrectangleclassthatimplementsComparable.Theinstancesofthisnewclassarecomparable.LetthisnewclassbenamedComparableRectangle.ComparableRectangleComparableRectanglerectangle1=newComparableRectangle(4,5);ComparableRectanglerectangle2=newComparableRectangle(3,6);System.out.println(Max.max(rectangle1,rectangle2);24接口与抽象类可以像使用抽象类一样使用接口，但是，声明接口与声明抽象类有所不同。Eachmethodinaninterfacehasonlyasignaturewithoutimplementation;anabstractclasscanhaveconcretemethods.变量构造方法方法抽象类无限制子类通过构造方法链调用构造方法，抽象类不能用new操作符实例化。无限制接口所有变量必须是publicstaticfinal没有构造方法。接楼不能用new操作符实例化.所有方法必须是publicabstract的实例方法25Interfacesvs.AbstractClasses,cont.在接口中，所有的数据域都是public final static和所有的方法都是public abstract的。由于这个原因，Java可以忽略这些修饰符。因此，如下的声明是等价的：接口中的常量能用下面的方式访问：接口名.常量名(e.g.,).26Interfacesvs.AbstractClasses,cont.SupposethatcisaninstanceofClass2.cisalsoaninstanceofObject,Class1,Interface1,Interface1_1,Interface1_2,Interface2_1,andInterface2_2.所有的类型共享同一个根Object类，但接口没有共同的根。与类相似，接口也可以定义一个类型。一个接口类型的变量可以引用任何实现该接口的类的实例。如果一个类实现了一个接口，这个接口就类似于该类的一个父类。可以将接口当作一个数据类型使用，能够将接口类型的变量转换到它的子类，翻过来也可以。27警告:冲突接口在少数情况下，一个类可以实现有冲突信息的两个接口（例如两个接口的常量有不同的值，或两个方法有相同的头标志但返回类型不同）。这种类型的错误由编译器检测。28如何使用一个接口和一个类?抽象类和接口都可以用于模拟共同特征。在什么情况下应该使用接口，什么情况下应该使用类呢？一般来说，强是一种关系明显地描述了父子关系应该用泪模拟。例如，职员是一个人,所以，职员和人的关系应该用类继承模拟。弱是一种关系也称为类属关系，只对像拥有某种属性。弱是一种关系可以用接口来模拟。例如，所有的字符串都是课比较的，所以，string类实现Comparable接口。如果需要多重继承，也可以使用接口避开单重继承的限制。在多重继承情况下，只能将一类实际为父类，其他的设计为接口。更多的讨论参见第114章29创建自定义接口publicinterfaceEdible/*Describehowtoeat*/publicStringhowToEat();classAnimalclassChickenextendsAnimalimplementsEdiblepublicStringhowToEat()returnFryit;classTigerextendsAnimalclassabstractFruitimplementsEdibleclassAppleextendsFruitpublicStringhowToEat()returnMakeapplecider;classOrangeextendsFruitpublicStringhowToEat()returnMakeorangejuice;30classChickenextendsAnimalimplementsEdible,Comparable int weight;public Chicken(intweight)this.weight=weight;publicStringhowToEat()returnFryit;publicintcompareTo(Objecto)returnweight(Chicken)o).weight;ImplementsMultipleInterfaces31CreatingCustomInterfaces,cont.publicinterfaceEdible/*Describehowtoeat*/publicStringhowToEat();publicclassTestEdiblepublicstaticvoidmain(Stringargs)Objectobjects=newTiger(),newChicken(),newApple();for(inti=0;iobjects.length;i+)showObject(objectsi);publicstaticvoidshowObject(Objectobject)if(objectinstanceofEdible)System.out.println(Edible)object).howToEat();32可克隆接口Cloneablepackagejava.lang;publicinterfaceCloneable标记接口:空的接口.标记接口不包含常量或方法，它用于表明一个类具有某些必备的属性一个实现Cloneable接口的类就标记为可复制的，它的对象就可以使用Object类中定义的Clone（）方法进行克隆。33例子Java库中许多类(e.g.,DateandCalendar)实现Cloneable.这样，这些类的实现就能克隆。例如，下述代码Calendarcalendar=newGregorianCalendar(2003,2,1);CalendarcalendarCopy=(Calendar)calendar.clone();System.out.println(calendar=calendarCopyis+(calendar=calendarCopy);System.out.println(calendar.equals(calendarCopy)is+calendar.equals(calendarCopy);显示calendar=calendarCopyisfalsecalendar.equals(calendarCopy)istrue34实现Cloneable接口的自定义若要声明一个实现cloneable接口的自定义类，该类必须覆盖Object类中的clone（）方法。程序清单10-4声明一个名为House的类，它实现Cloneable接口和Comparable接口。House35Shallowvs.DeepCopyHousehouse1=newHouse(1,1750.50);Househouse2=(House)house1.clone();36包装类FBooleanFCharacterFShortFByteFIntegerFLongFFloatFDouble注:包装类的名称与对应的基本类型名称一样，打一个字母大写。Integer和Character例外。37toString,equals和hashCode方法每一个包装类覆盖在Object类中定义的toString,equals和hashCode方法因为所有的数值包装类和Character类实现Comparable接口,所以这些类中都实现了compareTo方法。38数值包装类每个数值包装类都实现抽象方法doubleValue,floatValue,intValue,longValue,shortValue,和byteValue.，它们定义在Number类中。这些方法将对象“转换”为基本类型的值。doubleValue,floatValue,intValue,longValue都是抽象的。byteValueandshortValue的方法不是抽象的,它们仅仅返回(byte)intValue()和(short)intValue(),respectively.39TheIntegerandDoubleClasses40TheIntegerClassandtheDoubleClassF构造函数F包装类常量MAX_VALUE,MIN_VALUEF转换方法41数值包装类的构造方法包装对象既可以用基本数据类型的值来构造，也可以用表示数值的字符串来构造。Integer类和Double类的构造方法如下:publicInteger(intvalue)publicInteger(Strings)publicDouble(doublevalue)publicDouble(Strings)42数值包装类的常量每一个数值包装类都有常量MAX_VALUE和MIN_VALUE.MAX_VALUE表示对应基本数据类型的最大值.对于Byte,Short,Integer,和Long,MIN_VALUE表示对应基本类型byte,short,int,和long的最小值。对Float和Double类,MIN_VALUE表示float和double型的最小值.下列显示的整数(2,147,483,647)的最大值,正浮点数的最小值(1.4E-45),双精确度浮点数的最大值43转换方法每个数值包装类都实现抽象方法doubleValue,floatValue,intValue,longValue,和shortValue,它们定义在Number类中.这些方法将对象“转换”为基本类型的值。44静态方法valueOf数值包装类有一个有用的类方法valueOf(Strings).该方法创建一个新的对象，并将它初始化为指定字符串表示的值。例如：:DoubledoubleObject=Double.valueOf(12.4);IntegerintegerObject=Integer.valueOf(12);45将字符串转换为数值的方法已经使用过Integer类中的parseInt方法，把数值字符串转换为int值，并且使用过Doube类中的parseDouble方法，把数值字符串转变为double值。每个数值包装类都有两个覆盖的方法，将数值字符串转换为史丹过多数，它们以10（十进制）或指定值为基数（如2为二进制，8为八进制，16为十六进制），这些方法如下：46举例：对一个对象数组排序Objective:对一个可比较对象数组进行排序。这些对象是接口Comparable实例，并且可以使用compareTo方法进行比较。GenericSortRun47提示在类中.Java提供一个排序对象数组的静态方法ort，约定数组中的元素是比较的。这样，可以用下面的代码对例子中的数组进行排序：java.util.Arrays.sort(intArray);java.util.Arrays.sort(doubleArray);java.util.Arrays.sort(charArray);java.util.Arrays.sort(stringArray);48注数组是对象，一个数组是Object类的一个实例。此外，如果A是B的子类，那么A的任何实例也是B的实例。所以，下面语句的值是true:newint10instanceofObjectnewGregorianCalendar10instanceofCalendar;newCalendar10instanceofObjectnewCalendar10instanceofObject49警告尽管int型的值可以赋给double型的变量,但是int和double是两个不兼容的类型。所以，不能把一个int数组赋给double型变量或Object型变量。50LetthisnewclassbenamedComparableRectangle.在Java中，接口被认为是特殊的类。GeometricObject假如设计一个要求两个对象中较大者的一般方法。packagejava.不能用new操作符创建抽象类的实例，但是，抽象类可以用作数据类型。publicinterfaceEdible/*Describehowtoeat*/publicStringhowToEat();publicInteger(intvalue)CreatingCustomInterfaces,cont.Calendarcalendar=newGregorianCalendar(2003,2,1);包装对象既可以用基本数据类型的值来构造，也可以用表示数值的字符串来构造。publicstaticvoidmain(Stringargs)使用包装类(Byte,Short,Integer,Long,Float,Double,Character,andBoolean)将基本类型数据值包装为对象(10.Optionalpath:sort(intArray);NOTEtoInstructorOptionalpath:YoumaycoverChapter14,“Event-DrivenProgramming,”orChapter21,“Generics,”now52处理GUI事件Sourceobject(e.g.,button)Listenerobjectcontainsamethodforprocessingtheevent.HandleEventRunOptionalGUI53TraceExecutionpublicclassHandleEventextendsJFramepublicHandleEvent()OKListenerClasslistener1=newOKListenerClass();jbtOK.addActionListener(listener1);publicstaticvoidmain(Stringargs)classOKListenerClassimplementsActionListenerpublicvoidactionPerformed(ActionEvente)System.out.println(OKbuttonclicked);1.Startfromthemainmethodtocreateawindowanddisplayitanimation54TraceExecutionpublicclassHandleEventextendsJFramepublicHandleEvent()OKListenerClasslistener1=newOKListenerClass();jbtOK.addActionListener(listener1);publicstaticvoidmain(Stringargs)classOKListenerClassimplementsActionListenerpublicvoidactionPerformed(ActionEvente)System.out.println(OKbuttonclicked);animation2.ClickOK55TraceExecutionpublicclassHandleEventextendsJFramepublicHandleEvent()OKListenerClasslistener1=newOKListenerClass();jbtOK.addActionListener(listener1);publicstaticvoidmain(Stringargs)classOKListenerClassimplementsActionListenerpublicvoidactionPerformed(ActionEvente)System.out.println(OKbuttonclicked);animation3.ClickOK.TheJVMinvokesthelistenersactionPerfo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