第9章实现抽象图形-接口与包

第9章实现抽象图形

——接口与包能力目标：理解关键字abstract，能编写抽象方法和抽象类；理解关键字interface及接口类型，学会定义并实现接口；理解关键字package、import及包的作用，能定义和引入包；能在一个包中定义含面积和周长方法的图形接口，在另一个包中编写实现图形接口的圆类和半圆类，在第三个包中编写实现图形接口的正方形类和正方体类。内容介绍9.1任务预览9.2抽象方法与抽象类9.3接口类型9.4接口多重继承与实现9.5包9.6本章小结9.7实训9：实现图形接口9.1任务预览本章实训程序运行结果：

9.2抽象方法与抽象类

9.2.1抽象方法与抽象类

在类中声明抽象方法的语法形式：可选public等abstract返回类型方法名(可选参数表);包含抽象方法的类，无法实例化，即不能构建对象，是抽象类。抽象类也用关键字abstract声明：可选publicabstractclass类名{类成员}抽象类中除抽象方法外，还可有非抽象的成员。注意：含有抽象方法的类一定是抽象类，但抽象类不一定含有抽象方法。【例9-1】定义抽象图形类，内含抽象的面积和周长方法。定义继承该类的圆类，重写并实现面积和周长方法（未完）。abstractclassShape{//抽象图形类

publicabstractdoublecalcArea(); publicabstractdoublecalcGirth();}classCircleextendsShape{//继承抽象图形类的圆类

privatedoubleradius; publicCircle(doubleradius){this.radius=radius;} publicdoublecalcArea(){ returnMath.PI*Math.pow(radius,2); } publicdoublecalcGirth(){return2*Math.PI*radius;}}【例9-1】（续）再定义继承抽象图形类的正方形类。最后定义一个运行主类，构建圆和正方形对象，并计算它们的面积和周长。classSquareextendsShape{//继承抽象图形类的正方形类

privatedoubleborder;//边

publicSquare(doubleborder){this.border=border;} publicdoublecalcArea(){ returnMath.pow(border,2); } publicdoublecalcGirth(){returnborder*4;}}publicclassEx1{… CircleaCircle=newCircle(1); System.out.println("构建半径为1的圆"); System.out.printf("圆面积：%.2f",aCircle.calcArea()); … SquareaSquare=newSquare(1); System.out.println("\n构建边长为1的正方形");…}9.2.2对比抽象类（方法）与最终类（方法）抽象方法只有被派生类重写，才能实现具体功能。抽象类处于类继承层次结构中的上层。最终类不能被继承，处于类继承层次结构中的最底层。最终类与抽象类是水火不相容的。最终方法是不能被派生类重写的方法。最终方法与抽象方法也是水火不相容，最终方法可以存于最终类，也可存于非最终类。关于抽象方法、一般方法与最终方法的作用总结如下：abstract方法只引入方法的名称。一般方法是方法的一个实现。final方法是方法的最后一个实现。

9.3接口类型

9.3.1接口定义与实现

可选publicinterface接口名{常量字段和方法成员}接口体中的成员主要是常量字段和非静态的抽象方法。接口成员均默认为public，其中常量字段允许省略关键字public、static和final，声明时一定要赋值。JDK8版本允许接口含有静态的非抽象方法。接口的作用类似抽象类，接口的抽象方法由类实现。实现接口语法形式：可选public等class类名implements接口表{含实现接口的类成员}实现接口即定义一个类，为接口的所有抽象方法提供方法体。【例9-2】】定义图形接口，内含常量字段和抽象的计算面积和周长方法。定义实现该接口的圆类，实现计算面积和周长方法（未完）。interfaceShapeable{//能成形的图形接口 doubleMIN_AREA=0;//字段默认为publicstaticfinal doubleMIN_GIRTH=0; doublecalcArea();

//非静态方法默认为publicabstract doublecalcGirth();}classCircle2implementsShapeable{//实现图形接口的圆类

privatedoubleradius; publicCircle2(doubleradius){this.radius=radius;} publicdoublecalcArea(){//实现计算面积方法

returnMath.PI*Math.pow(radius,2); } publicdoublecalcGirth(){return2*Math.PI*radius;}}【例9-2】（续）再定义实现图形接口的正方形类，也实现计算面积和周长方法。最后定义一个主类，构建圆和正方形对象，并计算它们的面积和周长。classSquare2implementsShapeable{//实现接口的正方形类

privatedoubleborder;//边

publicSquare2(doubleborder){this.border=border;} publicdoublecalcArea(){returnMath.pow(border,2);} publicdoublecalcGirth(){returnborder*4;}}publicclassEx2{… Circle2aCircle=newCircle2(1); System.out.println("构建半径为1的圆"); System.out.printf("圆面积：%.2f",aCircle.calcArea()); … Square2aSquare=newSquare2(1); System.out.println("构建了一个边长为1的正方形");…}9.3.2通过接口来引用类——接口多态接口类型可声明变量，通过赋值来引用一个实现该接口的类对象。如可修改例9-2中代码：

ShapeableaShape; aShape=newCircle2(1);//接口变量引用对象

System.out.println("构建半径为1的圆");… aShape=newSquare2(1);//引用另一对象

System.out.println("构建边长为1的正方形");…这种接口回调现象与类的多态性相似，是接口的多态性。同样形式的调用，aShape指向的对象不同，调用的方法也不同，结果当然也不同。

9.4接口多重继承与实现

9.4.1接口多重继承

接口类型拥有一个大家族，接口之间也有继承与派生关系。接口允许多重继承，语法：可选publicinterface接口名extends父接口表

{常量字段和方法成员}如：interfaceIA{...}interfaceIB{...}interfaceICextendsIA,IB{...}9.4.2类实现多个接口允许一个类同时实现多个接口，如：classDimplementsIA,IB{...}类单一继承的同时，可同时实现多个接口。如：classE{...}classFextendsEimplementsIA,IB{...}继承一个父类并实现多个接口的类定义形式：可选public等class类名extends父类implements接口表{类成员}实现多个接口的类，必须重写各个接口的抽象方法。

9.5包

9.5.1Java系统API包包就是类、接口等类型的命名存储空间，因此，包又称“类库”。API包功能和部分类型java.langJava基础类库，提供Java编程最基本的类和接口，例如System、String、Math和Thread类，Cloneable和Runnable接口java.util实用工具包，提供Arrays、Date、Random、Scanner等类，以及Collection<E>、Map<K,V>等接口java.io关于输入输出流的包，提供BufferedReader、FileReader、FileWriter等类，以及DataInput、DataOutput等接口java.awt图形用户界面包，常用类有Frame、Button、Label、TextField、Color和Graphics等java.awt.event图形用户界面事件包，类有ActionEvent和ItemEvent等、接口有ActionListener和ItemListener等java.applet创建小程序的包，有Applet类和AudioClip接口等java.sql访问数据库的包，类有DriverManager等，接口有Connection、Statement和ResultSet等网络包，有Socke和ServerSocket等类javax.swing提供“轻量级”图形用户界面组件，类有JFrame、JButton、JLabel等9.5.2定义包定义包也叫声明包，语法：package包名;包语句必须放在程序首行，一个源程序只能有一个包语句。包名一般采用小写字母，允许分级（层）命名，以点.分隔。自定义的包对应文件夹，缺省包对应当前文件夹。例如，定义包语句：packagecom.fancy;这时，对应的文件夹com\fancy。在Eclipse开发环境中，创建包会自动创建对应的文件夹。注意：分级包的命名往往与网站域名相反，如：域名为，则包名是com.fancy。【例9-3】定义包com.fancy，再在包中定义一个图形接口Shapeable，内含抽象的计算面积和周长方法。packagecom.fancy;//定义包publicinterfaceShapeable{//图形接口 doublecalcArea();//省略了publicabstract doublecalcGirth();}在Eclipse环境下编写含有包的应用程序步骤：（1）创建Java项目（2）执行File|New|Package命令（3）执行File|New|Class或Interface命令（4）最后输入代码9.5.3引入包引入包语句语法：import包名.*;//其中*号表示所有内容import包名.类名;import包名.接口名;一个源程序可使用多个import语句。import语句要放在：package语句之后，类（接口）定义之前。【例9-4】新建包com.fancy.aaa，并引入例9-3的包com.fancy。在新建包中定义实现com.fancy.Shapeable接口的圆类（未完）。packagecom.fancy.aaa;//定义包importcom.fancy.*;

//引入包classCircleimplementsShapeable{//实现接口的圆类 privatedoubleradius; publicCircle(doubleradius){//构造方法 this.radius=radius; } publicdoublecalcArea(){//实现接口计算面积方法 returnMath.PI*Math.pow(radius,2); } publicdoublecalcGirth(){//实现接口计算周长方法 return2*Math.PI*radius; }}【例9-4】（续）再定义一个主类，构建圆对象，计算其面积和周长。publicclassEx4{

//主类 publicstaticvoidmain(String[]args){ CircleaCircle=newCircle(1); System.out.println("构建半径为1的圆"); System.out.printf("圆面积：%.2f",aCircle.calcArea()); System.out.printf("\n圆周长：%.2f",aCircle.calcGirth()); }}【例9-5】新建包com.fancy.bbb，在包中先定义实现com.fancy.Shapeable接口的正方形类（需引入例9-3定义的包com.fancy）（未完）。存放正方形类的com\fancy\bbb\Square.java源文件：packagecom.fancy.bbb;

//定义包importcom.fancy.Shapeable;//引入包（接口）publicclassSquareimplementsShapeable{//实现接口正方形类 privatedoubleborder;

//边 publicSquare(doubleborder){//构造方法 this.border=border; } publicdoublecalcArea(){//实现接口方法 returnMath.pow(border,2); } publicdoublecalcGirth(){ returnborder*4;

}

}【例9-5】（续）再定义一个主类，在main方法中构建正方形对象，计算其面积和周长。存放主类的com\fancy\bbb\Ex5.java源文件：packagecom.fancy.bbb;//声明包publicclassEx5{

//主类

publicstaticvoidmain(String[]ar