(一)2011培训-Java核心及基础应用-Java 面向对象思想及核心 (杨振宇)00

九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心第一阶段Java核心及基础应用--Java面向对象思想及核心杨振宇2011.11九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心2Java面向对象思想及核心一、接口、抽象类二、内部类、匿名类和包三、字符串类四、异常处理五、JDK核心API和高级类六、图形界面编程七、IO输入输出流八、多线程九、集合框架后续：网络编程、JDBC前期基础:Java基础、面向对象编程、类和继承九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心36.1.1类的定义人：张三？李四？电话机？茶具？沙发？九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心4一、接口和抽象类1、接口的概念2、接口的实现3、抽象类和抽象方法4、接口回调5、接口作参数6、类的多态九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心5Java语言中，一个子类只可以继承一个直接父类，这被称为单一继承。使用单一继承虽然各个类之间的层次关系清楚、可读性强，但是在处理一些复杂问题时，则会显得功能不够强大。因此，Java语言提供了接口功能，来实现多重继承。接口是用来组织类内容的一种程序结构，一个类可以有多个接口。在Java语言中，一个对象的行为一般是与其具体的实现细节分开的。这种对象行为与行为的具体实现细节分离的设计方法称为抽象。1、接口的概念九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心6在Java语言中，使用接口来定义某个类所支持的操作。因此，在接口中，所有的方法均为抽象方法。接口定义的仅仅是实现某一特定功能的接口和其规范，而并没有真正实现这个功能。这个功能的真正实现是在应用这个接口的类中完成的，要由类来具体定义接口中各个抽象方法的语句体。例如：如果我们定义了一个名为Calculate的接口，其中有add()和minus()两个抽象方法，那么任何实现该接口的类都必须支持其中的add()和minus()方法，也就是说在类中具体描述这两个方法的语句体内容。1、接口的概念九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心7创建接口的形式如下。publicinterface接口名{publicstaticfinal类型变量名=常量数据;publicabstract方法类型方法名(参数);}其中，关键字interface是用来定义接口的，接口名要符合Java对标识符的规定，public是接口的唯一访问控制修饰符。如果没有使用任何访问控制修饰符，则表示只有与该接口定义在同一个包中的类才可以访问这个接口。接口中的变量只能是常量形式的变量，方法也必须是抽象方法。因为接口中的方法均是使用修饰符public和关键字abstract修饰的，所以在书写时可以省略这两个单词。2、接口的实现九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心8例如：在下面的接口程序中，我们定义了2个常量和3个抽象方法。interfaceCalculate{inti=10;Strings=计算结果如下。booleanisZhishu();intadd(inta,intb);doubleminus(inta,intb);}创建接口仅仅给出了抽象方法，如果要具体的实现接口所定义的方法，则需要某个类为接口中的每个抽象方法定义具体的操作来实现这个接口的功能。2、接口的实现九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心9实现接口的形式为：publicclass类名implements接口名1,接口名2,……{语句体}其中，使用关键字implements来定义这个类的接口，一个类可以实现多个接口，使用逗号将它们分隔开。注意三点：1）如果实现某个接口的类不是使用关键字abstract修饰的抽象类，则在类中必须定义实现接口所有抽象方法的具体实例方法，并且该方法必须与接口中的方法定义完全一致，也就是说具有完全相同的参数个数和类型，以及方法的返回类型。2、接口的实现九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心102）如果实现某个接口的类是使用关键字abstract修饰的抽象类，则它可以不实现该接口所有的方法。但是在这个抽象类的任何一个非抽象子类中，必须具体定义其父类所实现的接口中的所有抽象方法。另外，可以定义一个新的接口，用extend关键字去继承一个已有的接口;3）接口的抽象方法的访问控制符均为public，所以类在实现这些抽象方法时，必须使用public修饰符。例如：publicinterfaceNum{intnum=10;publicvoidprintNum();}publicclassTestNumimplementsNum{publicvoidprintNum(){System.out.println(Num=+Num);}}2、接口的实现九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心11抽象类的意义与接口基本一样，都是为了更好的控制类的抽象结构。定义抽象类的形式为：abstractclass类名{语句体}1）抽象类中的方法可以是实例方法，也可以抽象方法。但是如果一个类含有抽象方法，则此类必须为抽象类。而其如果一个类是抽象类的子类且其不是抽象类，则该子类必须实现父类的所有抽象方法。2）抽象方法定义了一个抽象类的功能，但是没有给出该功能的具体实现过程。定义抽象方法的形式为：abstract方法类型方法名(参数);3）抽象方法不能使用修饰符static和final修饰。3、抽象类和抽象方法九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心12接口与抽象类有相似之处，但也有区别，下表反映了两者的区别。3、抽象类和抽象方法九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心13案例接口的实现与运用目的：(1)学习如何定义接口；(2)掌握接口的实现方式；(3)使用实现了接口的类；(4)理解接口与抽象类的区别。任务：设计和实现一个Soundable接口，该接口具有发声功能，同时还能够调节声音大小。Soundable接口的这些功能将会由3种声音设备来具体实现，它们分别是收音机Radio、随身听Walkman和手机Mobilephone。最后还要设计一个应用程序类来使用这些实现了Soundable接口的声音设备类。程序运行时，先询问用户想听哪种设备，然后程序就会按照该设备的工作方式来发出声音。程序运行的效果如图所示。九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心14思考：(1)请问在InterfaceTest类中，SoundDevice[]数组是什么类型的，该数组为什么能存放3种不同的对象Radio、Walkman和Mobilephone呢?(2)在程序中，Soundable是一个接口，那么该接口是否可以被实例化呢?请在InterfaceTest类的main()方法中加入以下语句试验一下，并分析结果。案例接口的实现与运用九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心15(3)现在假定要为程序增加一个闹钟类Clock，该类也实现Soundable接口，能够发出滴答声，请将以下的Clock类加入到InterfaceTest.java程序中，并在InterfaceTest类的main()方法中加入SoundDevice[3]=newClock();语句。修改之后，重新编译InterfaceTest.java并运行它，观察结果。案例接口的实现与运用九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心16(4)在第(3)小题中由于新加入的Clock类仅仅实现了Soundable接口的stopSound()和playSound()方法，而increaseVolume()和decreaseVolume()方法没有实现，因此它实质上是一个抽象类，而抽象类是不能实例化的，所以导致编译错误。但是按照常理，闹钟的滴答声确实是不可以增大或减小的，那么如何解决这个问题呢?现在请在Clock类中加入下面两个含{}空方法体的方法实现，再编译运行程序，看看会有什么变化。案例接口的实现与运用(5)现在请模仿本实验的程序设计出一个自己的接口程序，要求先设计一个moveable可移动接口，然后分别设计3个类，即汽车Car、轮船Ship、飞机Aircraft来实现该接口，最后设计一个应用程序来使用它们。九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心174、接口回调•接口回调是指：可以把实现某一接口的类创建的对象的引用赋给该接口声明的接口变量中。那么该接口变量就可以调用被类实现的接口中的方法。实际上，当接口变量调用被类实现的接口中的方法时，就是通知相应的对象调用接口的方法。•实例运行九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心185、接口作参数•一个方法的参数是接口类型，就可以将任何实现该接口的类的实例的引用传递给该接口参数，接口参数就可以回调类实现的接口方法。•实例运行九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心196、类的多态1）多态的概念2）动态绑定九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心20多态是指程序的多种表现形式。除了方法的重载，子类对父类方法的覆盖或者子类对抽象父类中的抽象方法的具体定义也是类多态的一种表现形式。所谓覆盖，是在定义子类的方法时，使用与其父类中相同的名称和参数。在执行程序时，将执行子类的方法，而覆盖父类的方法。1）多态的概念九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心21•例如：publicdoublesum(doublea,doubleb){returna+b;}在子类中有方法名和参数都完全相同，但是语句体内容不同的方法publicdoublesum(doublea,doubleb){returna*b;}•当编写应用程序，通过子类对象调用sum()方法时，只会执行子类中求积的方法，而不会执行父类中求和的方法。1）多态的概念九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心22•利用多态性，可以将一个方法的形参设为超类类型，而将传递给该方法的实参既可以是超类•对象也可以是子类对象。具体执行时，Java会自动根据实际对象所属的类型来选择方法执行，•因此多态性增强了编程的灵活性和系统的维护性和可扩展性。1）多态的概念九江学院软件工程研究所Copyright2010九江学院–信息科学与技术学院–软件工程研究所工程实训中心232）动态绑定•在Java中超类往往定义出一个通用的方法，而其不同的实现则由它的不同的子类来完成。当通过对象来调用这样一个方法时，Java会依据运行时该对象的实际类型来决定用方法的哪一个版本来执行，也即动态地绑定一个方法来执行。•动态绑定的前提是：Java允许将子类对象