Java学习课件 第5章

第5章接口与多态郑莉ProgramminginJAVA清华大学郑莉JAVA语言程序设计2目录5.1接口5.2塑型5.3多态的概念5.4多态的应用5.5构造方法与多态5.6内部类5.7本章小结清华大学郑莉JAVA语言程序设计35.1接口接口–与抽象类一样都是定义多个类的共同属性–使抽象的概念更深入了一层，是一个“纯”抽象类，它只提供一种形式，并不提供实现–允许创建者规定方法的基本形式：方法名、参数列表以及返回类型，但不规定方法主体–也可以包含基本数据类型的数据成员，但它们都默认为static和final清华大学郑莉JAVA语言程序设计45.1.1接口的作用及语法接口的作用–是面向对象的一个重要机制–实现多继承，同时免除C++中的多继承那样的复杂性–建立类和类之间的“协议”把类根据其实现的功能来分别代表，而不必顾虑它所在的类继承层次；这样可以最大限度地利用动态绑定，隐藏实现细节实现不同类之间的常量共享接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计5接口允许我们在看起来不相干的对象之间定义共同行为5.1.1接口的作用及语法——与抽象类的不同接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计6保险公司的例子–具有车辆保险、人员保险、公司保险等多种保险业务，在对外提供服务方面具有相似性，如都需要计算保险费(premium)等，因此可声明一个Insurable接口–在UML图中，实现接口用带有空三角形的虚线表示5.1.1接口的作用及语法——例5_1InterfaceInsurableCompanyPersonCar接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计7接口的语法–声明格式为[接口修饰符]interface接口名称[extends父接口名]{…//方法的原型声明或静态常量}–接口的数据成员一定要赋初值，且此值将不能再更改，允许省略final关键字–接口中的方法必须是“抽象方法”，不能有方法体，允许省略public及abstract关键字5.1.1接口的作用及语法接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计8例5.1中的Insurable接口声明如下，可见其中的方法都是抽象方法publicinterfaceInsurable{publicintgetNumber();publicintgetCoverageAmount();publicdoublecalculatePremium();publicDategetExpiryDate();}5.1.1接口的作用及语法——例5_1保险接口的声明接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计9声明一个接口Shape2D，可利用它来实现二维的几何形状类Circle和Rectangle–把计算面积的方法声明在接口里–pi值是常量，把它声明在接口的数据成员里interfaceShape2D{//声明Shape2D接口finaldoublepi=3.14;//数据成员一定要初始化publicabstractdoublearea();//抽象方法}–在接口的声明中，允许省略一些关键字，也可声明如下interfaceShape2D{doublepi=3.14;doublearea();}5.1.1接口的作用及语法——例5_2接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计105.1.2实现接口接口的实现–接口不能用new运算符直接产生对象，必须利用其特性设计新的类，再用新类来创建对象–利用接口设计类的过程，称为接口的实现，使用implements关键字–语法如下publicclass类名称implements接口名称{/*Bodiesfortheinterfacemethods*//*Owndataandmethods.*/}必须实现接口中的所有方法来自接口的方法必须声明成public接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计11实现接口Insurable，声明汽车类实现例5.1中的Insurable接口，实现接口中的所有抽象方法publicclassCarimplementsInsurable{publicintgetPolicyNumber(){//writecodehere}publicdoublecalculatePremium(){//writecodehere}publicDategetExpiryDate(){//writecodehere}publicintgetCoverageAmount(){//writecodehere}publicintgetMileage(){//新添加的方法//writecodehere}}5.1.2实现接口——例5_3接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计12对象可以被转型为其所属类实现的接口类型–getPolicyNumber、calculatePremium是Insurable接口中声明的方法–getMileage是Car类新添加的方法，Insurable接口中没有声明此方法Carjetta=newCar();Insurableitem=(Insurable)jetta;//对象转型为接口类型item.getPolicyNumber();item.calculatePremium();item.getMileage();//接口中没有声明此方法，不可以jetta.getMileage();//类中有此方法，可以((Car)item).getMileage();//转型回原类，可调用此方法了5.1.2实现接口——对象转型接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计135.1.2实现接口——例5_4classCircleimplementsShape2D{doubleradius;publicCircle(doubler){radius=r;}publicdoublearea(){return(pi*radius*radius);}}classRectangleimplementsShape2D{intwidth,height;publicRectangle(intw,inth){width=w;height=h;}publicdoublearea(){return(width*height);}}声明Circle与Rectangle两个类实现Shape2D接口接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计14测试类publicclassInterfaceTester{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Rectanglerect=newRectangle(5,6);System.out.println(Areaofrect=+rect.area());Circlecir=newCircle(2.0);System.out.println(Areaofcir=+cir.area());}}运行结果Areaofrect=30.0Areaofcir=12.565.1.2实现接口——例5_4运行结果接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计15声明接口类型的变量，并用它来访问对象publicclassVariableTester{publicstaticvoidmain(String[]args){Shape2Dvar1,var2;var1=newRectangle(5,6);System.out.println(Areaofvar1=+var1.area());var2=newCircle(2.0);System.out.println(Areaofvar2=+var2.area());}}输出结果Areaofvar1=30.0Areaofvar2=12.565.1.2实现接口——例5_5接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计16MovableObject接口定义了所有“可移动对象”能做的事情publicinterfaceMovableObject{publicbooleanstart();publicvoidstop();publicbooleanturn(intdegrees);publicdoublefuelRemaining();publicvoidchangeSpeed(doublekmPerHour);}5.1.2实现接口——MovableObject接口接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计17Plane、Car、Train、Boat分别实现MovableObject接口publicclassPlaneimplementsMovableObject{publicintseatCapacity;publicCompanyowner;publicDatelastRepairDate;//实现MovalbelObject接口的所有方法publicbooleanstart(){//启动飞机，成功则返回true}publicvoidstop(){//停止}publicbooleanturn(intdegrees){//转向，成功则返回true}publicdoublefuelRemaining(){//返回燃料剩余量}publicvoidchangeSpeed(doublekmPerHour){//改变速度}//plane类自己的方法：publicDategetLastRepairDate(){//...}publicdoublecalculateWindResistance(){//....}}5.1.2实现接口——MovableObject接口的实现接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计18为MovableObjects安装遥控器(remotecontrol)publicclassRemoteControl{privateMovableObjectmachine;RemoteControl(MovableObjectm){machine=m;}//按下“启动”按钮：publicvoidstart(){booleanokay=machine.start();if(!okay)display(NoResponseonstart);//...}}–remotecontrol构造方法的形参类型为MovableObject，它可以是Plane,Car,Train,Boat,等等5.1.2实现接口——RemoteControl类接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计195.1.3多重继承多重继承–Java的设计以简单实用为导向，不允许一个类有多个父类–但允许一个类可以实现多个接口，通过这种机制可实现多重继承–一个类实现多个接口的语法如下[类修饰符]class类名称implements接口1,接口2,…{……}接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计20Car类可以实现接口Insurable，Drivable，SellablepublicclassCarimplementsInsurable,Drivable,Sellable{....}5.1.3多重继承——Car的例子接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计21声明Circle类实现接口Shape2D和Color–Shape2D具有pi与area()方法，用来计算面积–Color则具有setColor方法，可用来赋值颜色–通过实现这两个接口，Circle类得以同时拥有这两个接口的成员，达到了多重继承的目的interfaceShape2D{//声明Shape2D接口finaldoublepi=3.14;//数据成员一定要初始化publicabstractdoublearea();//抽象方法}interfaceColor{voidsetColor(Stringstr);//抽象方法}5.1.3多重继承——例5_6接口清华大学郑莉JAVA语言程序设计22classCircleimplementsShape2D,Color//实现Circle类{doubleradius;Stringcolor;publicCircle(doubler)//构造方法{radius=r;}publicdoublearea()