201771010101 白瑪次仁 《2018面向物件程式設計（Java）》第八週
實驗六 介面的定義與使用
實驗時間 2018-10-18
1、實驗目的與要求
(1) 掌握介面定義方法；
(2) 掌握實現介面類的定義要求；
(3) 掌握實現了介面類的使用要求；
(4) 掌握程式回撥設計模式；
(5) 掌握Comparator介面用法；
(6) 掌握物件淺層拷貝與深層拷貝方法；
(7) 掌握Lambda表示式語法；
(8) 瞭解內部類的用途及語法要求。
學習總結：
1. 介面:用interface宣告，是抽象方法和常量值定義的集 合。從本質上講，介面是一種特殊的抽象類。
(1)在Java程式設計語言中，介面不是類，而是對類 的一組需求描述，由常量和一組抽象方法組成。 l 介面中不包括變數和有具體實現的方法。
(2)介面體中包含常量定義和方法定義，介面中只進 行方法的宣告，不提供方法的實現。
(3)通常介面的名字以able或ible結尾；
(4)介面中的所有常量必須是public static final，方法必須是public abstract，這是 系統預設的，不管你在定義介面時，寫不寫 修飾符都是一樣的.
(5)介面的實現:一個類使用了某個介面，那麼這個類必須實現該 介面的所有方法，即為這些方法提供方法體。一個類可以實現多個介面，介面間應該用逗號分 隔開。
(6)介面的使用:介面不能構造介面物件，但可以宣告介面變數以指向一個實現了該介面的類物件。
(7)可以用instanceof檢查物件是否實現了某個介面。
(8)抽象類：用abstract來宣告,沒有具體例項物件的類，不 能用new來建立物件。
2. 介面示例
(1)回撥(callback)：一種程式設計模式，在這種模 式中，可指出某個特定事件發生時程式應該採取 的動作。
(2)Comparator介面所在包： java.util.*
(3)Object類的Clone方法:當拷貝一個物件變數時，原始變數與拷貝變數 引用同一個物件。這樣，改變一個變數所引用 的物件會對另一個變數產生影響。
(4)如果要建立一個物件新的copy，它的最初狀態與 original一樣，但以後可以各自改變狀態，就需 要使用Object類的clone方法。
(5)Object.clone()方法返回一個Object物件。必須進行強 制型別轉換才能得到需要的型別。
(6)淺層拷貝與深層拷貝
(7)Java中物件克隆的實現:在子類中實現Cloneable介面。
(8)在子類的clone方法中，呼叫super.clone()。
3. lambda表示式
(1)Java Lambda 表示式是 Java 8 引入的一個新的功能，主 要用途是提供一個函式化的語法來簡化編碼。
(2)Lambda 表示式的語法基本結構 (arguments) -> body
(3)有如下幾種情況： 1、引數型別可推導時，不需要指定型別，如 (a) -> System.out.println(a)
2、 只有一個引數且型別可推導時，不強制寫 (), 如 a -> System.out.println(a)
3、 引數指定型別時，必須有括號，如 (int a) -> System.out.println(a)
4、引數可以為空，如 () -> System.out.println(“hello”)
5、 body 需要用 {} 包含語句，當只有一條語句時 {} 可省略
4.內部類：是定義在一個類內部的類。
2、實驗內容和步驟
實驗1： 匯入第6章示例程式，測試程式並進行程式碼註釋。
測試程式1：
l 編輯、編譯、除錯執行閱讀教材214頁-215頁程式6-1、6-2，理解程式並分析程式執行結果；
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 掌握介面的實現用法；
l 掌握內建介面Compareable的用法。
package interfaces;
import java.util.*;
/**
* This program demonstrates the use of the Comparable interface.
* @version 1.30 2004-02-27
* @author Cay Horstmann
*/
public class EmployeeSortTest
{
public static void main(String[] args)
{
Employee[] staff = new Employee[3];//普通陣列
staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000);
staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000);
staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000);
Arrays.sort(staff);//靜態方法sort
// print out information about all Employee objects
for (Employee e : staff)
System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary());
}
}
package interfaces;
public class Employee implements Comparable<Employee>
{
private String name;
private double salary;
public Employee(String name, double salary)
{
this.name = name;
this.salary = salary;
}
public String getName()
{
return name;
}
public double getSalary()
{
return salary;
}
public void raiseSalary(double byPercent)
{
double raise = salary * byPercent / 100;
salary += raise;
}
/**
* Compares employees by salary
* @param other another Employee object
* @return a negative value if this employee has a lower salary than
* otherObject, 0 if the salaries are the same, a positive value otherwise
*/
public int compareTo(Employee other)
{
return Double.compare(salary, other.salary);
}
}
測試程式2：
l 編輯、編譯、除錯以下程式，結合程式執行結果理解程式；
| interface A { double g=9.8; void show( ); } class C implements A { public void show( ) {System.out.println("g="+g);} }
class InterfaceTest { public static void main(String[ ] args) { A a=new C( ); a.show( ); System.out.println("g="+C.g); } } |
public interface A
{
double g=9.8;
void show( );
}
class C implements A
{
public void show( )
{System.out.println("g="+g);}
}
package InterfaceTest;
public class InterfaceTest {
public static void main(String[ ] args)
{
A a=new C( );
a.show( );
System.out.println("g="+C.g);
}
}
測試程式3：
l 在elipse IDE中除錯執行教材223頁6-3，結合程式執行結果理解程式；
l 26行、36行程式碼參閱224頁，詳細內容涉及教材12章。
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 掌握回撥程式設計模式；
package timer;
/**
@version 1.01 2015-05-12
@author Cay Horstmann
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.Timer;
// to resolve conflict with java.util.Timer
public class TimerTest
{
public static void main(String[] args)
{
ActionListener listener = new TimePrinter();
// construct a timer that calls the listener
// once every 10 seconds
Timer t = new Timer(10000, listener);
t.start();
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
System.exit(0);
}
}
class TimePrinter implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
System.out.println("At the tone, the time is " + new Date());
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
}
}
測試程式4：
l 除錯執行教材229頁-231頁程式6-4、6-5，結合程式執行結果理解程式；
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 掌握物件克隆實現技術；
l 掌握淺拷貝和深拷貝的差別。
package clone;
/**
* This program demonstrates cloning.
* @version 1.10 2002-07-01
* @author Cay Horstmann
*/
public class CloneTest
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
Employee original = new Employee("John Q. Public", 50000);
original.setHireDay(2000, 1, 1);
Employee copy = original.clone();
copy.raiseSalary(10);
copy.setHireDay(2002, 12, 31);
System.out.println("original=" + original);
System.out.println("copy=" + copy);
}
catch (CloneNotSupportedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
package clone;
import java.util.Date;
import java.util.GregorianCalendar;
public class Employee implements Cloneable
{
private String name;
private double salary;
private Date hireDay;
public Employee(String name, double salary)
{
this.name = name;
this.salary = salary;
hireDay = new Date();
}
public Employee clone() throws CloneNotSupportedException
{
// call Object.clone()
Employee cloned = (Employee) super.clone();
// clone mutable fields
cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone();
return cloned;
}
/**
* Set the hire day to a given date.
* @param year the year of the hire day
* @param month the month of the hire day
* @param day the day of the hire day
*/
public void setHireDay(int year, int month, int day)
{
Date newHireDay = new GregorianCalendar(year, month - 1, day).getTime();
// Example of instance field mutation
hireDay.setTime(newHireDay.getTime());
}
public void raiseSalary(double byPercent)
{
double raise = salary * byPercent / 100;
salary += raise;
}
public String toString()
{
return "Employee[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" + hireDay + "]";
}
}
實驗2： 匯入第6章示例程式6-6，學習Lambda表示式用法。
l 除錯執行教材233頁-234頁程式6-6，結合程式執行結果理解程式；
l 在程式中相關程式碼處新增新知識的註釋。
l 將27-29行程式碼與教材223頁程式對比，將27-29行程式碼與此程式對比，體會Lambda表示式的優點。
package lambda;
import java.util.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.Timer;
/**
* This program demonstrates the use of lambda expressions.
* @version 1.0 2015-05-12
* @author Cay Horstmann
*/
public class LambdaTest
{
public static void main(String[] args)
{
String[] planets = new String[] { "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars",
"Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune" };
System.out.println(Arrays.toString(planets));
System.out.println("Sorted in dictionary order:");
Arrays.sort(planets);
System.out.println(Arrays.toString(planets));
System.out.println("Sorted by length:");
Arrays.sort(planets, (first, second) -> first.length() - second.length());
System.out.println(Arrays.toString(planets));
Timer t = new Timer(1000, event ->
System.out.println("The time is " + new Date()));
t.start();
// keep program running until user selects "Ok"
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
System.exit(0);
}
}
實驗總結：通過這次是實驗更好地瞭解介面。