面向对象编程基础 (二)

面向对象编程基础（二）软件学院代飞2014.春生活中的接口声卡显卡网卡每种卡的内部结构都不相同，可以把声卡、网卡、显卡都插在PCI插槽上，而不用担心哪个插槽是专门插哪个卡的主板Java接口publicinterfacePCI{

publicvoidstart();

publicvoidstop();

}classSoundCardimplementsPCI{publicvoidstart()

{

System.out.println("Dudu...");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Soundstop!");

}

}Java接口中定义的方法在不同的地方被实现，可以具有完全不同的行为这是Java接口，相当于主板上的PCI插槽的规范classNetworkCardimplementsPCI{publicvoidstart()

{

System.out.println("Send...");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Networkstop!");

}

}声卡、网卡都实现了PCI插槽的规范，但行为完全不同基于接口的多态publicclassAssembler{

publicstaticvoidmain(String[]args){

PCInc=newNetworkCard();

PCIsc=newSoundCard();

nc.start();sc.start();

}

}Dudu...Send...控制台输出案例软件学院需开发这样一个小系统，包含:软件学院、教师、系、打印机，具体要求如下：

1、教师和系都具有方法：输出详细信息2、 软件学院具有属性：打印机，能够打印教师、系、软件学院的详细信息

3、系统要具备良好的可扩展性与可维护性打印教师系教师

详细信息系

详细信息detail方法（输出详细信息）软件学院publicclassSoftwareTeacher{//输出教师的详细信息publicStringdetail(){ return“本人是软件工程系教师";}}publicclassSoftwareSchool{privatePrinterprinter=newPrinter();//输出中心的详细信息publicStringdetail(){return“这是云南大学软件学院";}//使用打印机打印教师信息publicvoidprint(SoftwareTeachert){printer.print(t.detail());}//使用打印机打印系信息publicvoidprint(SoftwareDepartments){ printer.print(s.detail());}}publicclassPrinter{publicvoidprint(Stringcontent){System.out.println("开始打印：");System.out.println(content);}}每增加一种新类型，都需要增加相应的print(类型名称var)方法——程序的可扩展性及可维护性极差——这不符合系统的要求publicclassSoftwareDepartment{publicStringdetail(){ return“这是软件工程系";}}可以通过多态性解决这个问题吗?如果教师和系都实现同一接口，接口类型的变量便可以指向教师对象，或者系对象了教师系detail方法（负责输出详细信息）教师

详细信息系详细信息回顾多态的含义：父类型的变量（reference）可以指向父对象，还可以指向子对象；教师、系都存在一个共同的方法特征：detail，它们对detail方法有各自不同的实现——这完全符合Java接口的定义定义一个Java接口，在其中定义detail方法，但没有具体实现实现这个Java接口，不同的类对detail方法有不同的具体实现TeacherSoftwareTeacherNetworkTeacher定义一个Java接口，在其中定义detail方法，但没有具体实现实现这个Java接口，不同的类对detail方法有不同的具体实现DepartmentSoftwareDepartmentNetworkDepartmentpublicinterfaceTeacher{publicStringdetail();}publicclassSoftwareSchool{privatePrinterprinter=newPrinter();//输出学院的详细信息publicStringdetail(){return“这里是软件学院";}//使用学院打印机打印教师publicvoidprint(Teachert){ printer.print(t.detail());}//使用学院打印机打印教师publicvoidprint(Departmentd){ printer.print(d.detail());}}publicinterfaceDepartment{publicStringdetail();}通过Java接口，我们同样可以享受到多态性的好处，大大提高了程序的可扩展性及可维护性publicclassSoftwareTeacherimplementsTeacher{publicStringdetail(){ return“本人是软件工程系教师";}}publicclassSoftwareDepartmentimplementsdepartment{

publicStringdetail(){ return“这是软件工程系";}}接口接口是一种类似于类的结构，但是接口中只能包含常量和抽象方法。

为了和类区别，定义接口使用下面的语法:[public]interface接口名[extends父接口列表]{

常量声明

抽象方法}final的用法finalclass不能被继承finalclassMath{...}final变量就是常量：finaldoublePI=3.14159;final方法不能被覆盖什么是常量？常量是一种标识符，它的值在运行期间恒定不变常量标识符在程序中只能被引用，而不能被重新赋值常量圆周率PI圆周率PI代码表示方式publicstaticfinaldoublePI

=3.14159265358979323846;用法将ang角度转换成径度publicstaticdoubletoRadians(doubleang){returnang/180.0*PI;}常量的优点如果不使用常量，直接在程序中填写数字或字符串，将会有什么麻烦？publicstaticdoubletoRadians(doubleang){returnang/180.0*3.14159265358979323846;}publicstaticdoubletoDegrees(doubleang){returnang*180.0/3.14159265358979323846;}publicstatic

finaldoublePI=3.14159265358979323846;//圆周率publicstaticdoubletoRadians(doubleang){returnang/180.0*PI;}publicstaticdoubletoDegrees(doubleang){returnang*180.0/PI;}程序的可读性变差：用户很难理解数字或字符串的意思程序的可维护性变差：如果数值改变，则需要在很多地方改动，既麻烦又易出错使用常量可以增强程序的可读性、可维护性JAVA中常量的定义规则加入final关键字代表常量，加入static关键字代表类变量尽量使用含义直观的常量来表示那些将在程序中多次出现的数字或字符串publicclassStudent{publicstaticfinalintFEMALE=1;//代表女性publicstaticfinalintMALE=2;//代表男性privateintsex;//性别publicvoidsetSex(intsex){if(sex==FEMALE) System.out.println("这是一名女学生");elseif(sex==MALE) System.out.println("这是一名男学生");this.sex=sex;}}在Java接口中声明常量在Java接口中声明的变量在编译时会自动加上staticfinal的修饰符，即声明为常量，因而Java接口通常是存放常量的最佳地点publicinterfaceSoftwareSchool{

publicstaticfinalStringSoftwareEnginnering=“云南省软件工程重点实验室";;

publicstaticfinalStringCloudComputingEngineering=“云南省云计算工程中心";}publicinterfaceSoftwareSchool{StringSoftwareEnginnering=“云南省软件工程重点实验室";StringCloudComputingEngineering=“云南省云计算工程中心";}等同于抽象方法和抽象类抽象方法：有方法声明没有方法实现如果一个类中包含抽象方法，这个类就要声明成抽象类，反之不成立abstractclassFigure{doubledim1,dim2;Figure(doublea,doubleb){ dim1=a; dim2=b;}

abstractdoublegetArea();//只有方法头，没有方法体}Figuref=newFigure(2,3);//抽象类不能实例化抽象类和抽象方法抽象类可以被继承，由子类实现其抽象方法，否则其子类必须声明成抽象类abstractclassFigure{doubledim1,dim2;Figure(doublea,doubleb){ dim1=a; dim2=b;}

abstractdoublegetArea();//只有方法头，没有方法体}abstractclassRectangleextendsFigure{Rectangle(doublea,doubleb){super(a,b);}}Rectangle类继承了Figure类，但是没有实现其内部的抽象方法，必须声明成抽象类抽象类和抽象方法abstractclassFigure{doubledim1,dim2;Figure(doublea,doubleb){ dim1=a; dim2=b;}

abstractdoublegetArea();//只有方法头，没有方法体}classTriangleextendsFigure{Triangle(doublea,doubleb){ super(a,b);}doublegetArea(){returndim1*dim2/2;}}Triangle类继承了Figure类，并且实现了其内部的抽象方法,无需声明成抽象类publicinterfaceEdible{

//接口中的方法隐含public和abstractpublicStringhowToEat();}publicinterfaceRunnable{publicvoidrun();}publicinterfaceSleepable{intMAX=100;//接口中的变量隐含public，static，finalpublicvoidsleep();}接口接口不能实例化可以声明接口类型的变量，用接口声明出的变量是引用类型变量newRunnable();//错误Ediblee;RunnablerSleepables;实现接口classAnimal{}classChickenextendsAnimalimplementsEdible,Runnable{ publicStringhowToEat(){ return"炸着吃"; } publicvoidrun(){System.out.println("两条腿跑"); }publicvoidlayAnEgg(){ System.out.println("母鸡还可以生蛋"); }}一个类可以实现多个接口，多个接口间用逗号分隔实现接口的方法，返回类型，名字，参数列表和接口中定义的一模一样，并且必须是public的classPigextendsAnimalimplementsEdible,Runnable,Sleepable

{ publicStringhowToEat(){ return"蒸着吃，烤着吃，红烧，炖汤等等"; } publicvoidrun(){ System.out.println("四条腿跑"); }publicvoidsleep(){System.out.println(“最喜欢睡觉"); }}abstractclassCarimplementsEdible,Runnable{ publicvoidrun(){ System.out.println("四个轮子跑"); }}一个类如果声明要实现一个接口，就必须实现接口中的所有方法，否则就要声明成抽象类接口定义了行为的协议，可以被任何类实现。一个类如果声明要实现一个接口，就必须实现接口中的所有方法，否则就要声明成抽象类一个类可以实现多个接口，但是只能有一个父类。接口的实现实现了接口的类的对象，可以赋值给该接口的变量Ediblee=newChicken();//oke.howToEat();//ok,“炸着吃"e.run();//wrong，可以调用的方法的范围是由变量决定的e.layAnEgg();//wrong，同上e=newCar();//wrong,Car类没有实现Edible接口Sleepables=newPig();//oks.Run（）；面向接口编程开发系统时，主体构架使用接口，接口构成系统的骨架这样就可以通过更换接口的实现类来更换系统的实现定义一个Java接口，在其中定义detail方法，但没有具体实现实现这个Java接口，不同的类对detail方法有不同的具体实现TeacherSoftwareTeacherNetworkTeacher升级上述的系统，要求： 打印机有多种类型，比如：黑白打印机、彩色打印机等 学院可能配备其中任意一款打印机，负责打印教师、或者系的详细信息 系统要具备良好的可扩展性与可维护性print方法（打印）彩色打印机黑白打印机黑白内容系/教师详细信息彩色内容采用面向接口编程的方式实现，以下是三个步骤中的第一步：抽象出Java接口1、分析：黑白、彩色打印机都存在一个共同的方法特征：print黑白、彩色打印机对print方法有各自不同的实现2、结论：抽象出Java接口PrinterInterface，在其中定义方法print3、具体实现：publicinterfacePrinterInterface{publicvoid

print(Stringcontent);}采用面向接口编程的方式实现，以下是三个步骤中的第二步：publicclassColorPrinter

implementsPrinterInterfacepublicvoid

print(Stringcontent){System.out.println("彩色打印：");System.out.println(content);}}publicclassBlackPrinter

implementsPrinterInterface{publicvoid

print(Stringcontent){System.out.println("黑白打印：");System.out.println(content);}}实现Java接口1、分析：已经抽象出Java接口PrinterInterface，并在其中定义了print方法，黑白、彩色打印机对print方法有各自不同的实现2、结论：

黑白、彩色打印机都实现PrinterInterface接口，各自实现print方法3、具体实现：采用面向接口编程的方式实现，以下是三个步骤中的第三步：使用Java接口1、分析：主体构架使用接口,让接口构成系统的骨架2、结论：更换实现接口的类就可以更换系统的实现3、具体实现：publicclassSoftwarechool{privatePrinterInterfaceprinter;//打印机

publicvoidsetPrinter(PrinterInterfacep){this.printer=p;}publicStringdetail(){return“这里是云南大学软件学院";}publicvoidprint(Teachert){

printer.print(t.detail());}publicvoidprint(Departmentd){

printer.print(d.detail());}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){//创建学院实例

SoftwareSchoolschool=newSoftwareSchool();SoftwareTeachert=newSoftwareTeacher();//为该学院配备黑白打印机

school.setPrinter(newBlackPrinter());school.print(t.detail());//为该学院配备彩色打印机SoftwareDepartmentd=newSoftwareDepartment();

school.setPrinter(new

ColorPrinter());school.print(d.detail());}}public