一.理论知识部分
1.Java为了克服单继承的缺点，Java使用了接口，一个类可以实现一个或多个接口。
2.在Java程序设计语言中，接口不是类，而是对类的一组需求描述，由常量和一组抽象方法组成。接口中不包括变量和具体实现的方法。
3.只要类实现了接口，则该类要遵从接口描述的统一格式进行定义，并且可以在任何需要该接口的地方使用这个类的对象。
4.接口声明方式： public interface 接口名。接口体中包含常量定义和方法定义，接口中只进行方法的声明，不提供方法的实现。类似建立类的继承关系，接口也可以扩展。
5.接口的扩展方法：public interface 接口1 extends 接口2
6.（1）通常接口的名字以able或ible结尾；（2）可以使用extends来继承接口的常量和抽象方法，扩展形成新的接口；（3）接口中的所有常量必须是public static final，方法必须是public abstract，这是系统默认的，不管你在定义接口时，写不写修饰符都是一样的。
7.接口的实现：在类声明时用implements关键字声明使用一个或多个接口。一个类使用了某个接口，那么这个类必须实现该接口的所有方法，即为这些方法提供方法体。一个类可以实现多个接口，接口间应该用逗号分隔开。
8.接口不能构造接口对象，但可以声明接口变量以指向一个实现了该接口的类对象。可以用instanceof检查对象是否实现了某个接口。
9.接口：用interface声明，是抽象方法和常量值定义的集合。从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的定义。接口中只能定义抽象方法，而且这些方法默认为是public的。只要类实现了接口，就可以在任何需要该接口的地方使用这个类的对象。一个类可以实现多个接口。
10.接口与抽象类的区别:（1）接口不能实现任何方法，而抽象类可以。（2）类可以实现许多接口，但只有一个父类。（3）接口不是类分级结构的一部分，无任何联系的类可以实现相同的接口。
11.回调(callback)：一种程序设计模式，在这种模式中，可指出某个特定事件发生时程序应该采取的动作。
12.在java.swing包中有一个Timer类，可以使用它在到达给定的时间间隔时触发一个事件。
13.Comparator接口的用途：处理字符串按长度进行排序的操作。
14.Qbject类的克隆方法：当拷贝一个对象变量时，原始变量与拷贝变量引用同一个对象。这样，改变一个变量所引用的对象会对另一个变量产生影响。如果要创建一个对象新的copy，它的最初状态与original一样，但以后可以各自改变状态，就需要使用Object类的clone方法。
15.Object类的clone()方法是一个native方法。Object类中的clone()方法被protected修饰符修饰。这意味着在用户编写的代码中不能直接调用它。如果要直接应用clone()方法，就需覆盖clone()方法，并要把clone()方法的属性设置为public。Object.clone()方法返回一个Object对象。必须进行强制类型转换才能得到需要的类型。
16.java中对象克隆的实现：在子类中实现Cloneable接口。为了获取对象的一份拷贝，可以利用Object类的clone方法。在子类中覆盖超类的clone方法，声明为public。在子类的clone方法中，调用super.clone()。
17.Java Lambda表达式是Java8引入的一个新的功能，主要用途是提供一个函数化的语法来简化编码。Lambda表达式本质上是一个匿名方法。
18.Lambda表达式的语法基本结构：(arguments)->body
19.有时候需要自定义一个函数式接口，做法也很简单，首先此接口只能有一个函数操作，然后在接口类型上标注注解@FunctionalInterface即可。
二.实验部分
1、实验目的与要求
(1) 掌握接口定义方法；
(2) 掌握实现接口类的定义要求；
(3) 掌握实现了接口类的使用要求；
(4) 掌握程序回调设计模式；
(5) 掌握Comparator接口用法；
(6) 掌握对象浅层拷贝与深层拷贝方法；
(7) 掌握Lambda表达式语法；
(8) 了解内部类的用途及语法要求。
2、实验内容和步骤
实验1： 导入第6章示例程序，测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
l 编辑、编译、调试运行阅读教材214页-215页程序6-1、6-2，理解程序并分析程序运行结果；
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 掌握接口的实现用法；
l 掌握内置接口Compareable的用法。
代码：
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]; staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000); staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000); staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000); Arrays.sort(staff);//静态方法 // 打印员工的信息 for (Employee e : staff) System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary()); } }
package interfaces; public class Employee implements Comparable<Employee>//comparable是jdk内置接口，在lang包中，可缺省使用 { private String name; private double salary; public Employee(String name, double salary)//构造方法 { this.name = name; this.salary = salary; } public String getName()//访问器 { 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)//实现接口要求包含的方法 { return Double.compare(salary, other.salary); } }
若实现接口的类不是抽象类，则必须实现所有接口的所有方法，即为所有的抽象方法定义方法体。一个类在实现某接口抽象方法时，必须使用完全相同的方法名、参数列表和返回值类型。接口抽象方法的访问控制符已指定为public，所以类在实现时，必须显式地使用public修饰符。
测试程序2：
l 编辑、编译、调试以下程序，结合程序运行结果理解程序；
package interfaces; 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( );//声明接口变量 a.show( ); System.out.println("g="+C.g); } }
测试程序3：
l 在elipse IDE中调试运行教材223页6-3，结合程序运行结果理解程序；
l 26行、36行代码参阅224页，详细内容涉及教材12章。
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 掌握回调程序设计模式；
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();//无参构造器 // 构造时间监听器 // 间隔为10秒 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();//静态方法 } }
测试程序4：
l 调试运行教材229页-231页程序6-4、6-5，结合程序运行结果理解程序；
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 掌握对象克隆实现技术；
l 掌握浅拷贝和深拷贝的差别。
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); //重写克隆方法 } //识别处理异常 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(); //clond.name=(String)name.cloned(); //String类没有提供克隆功能 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 + "]"; } }
实验2： 导入第6章示例程序6-6，学习Lambda表达式用法。
l 调试运行教材233页-234页程序6-6，结合程序运行结果理解程序；
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释。
l 将27-29行代码与教材223页程序对比，将27-29行代码与此程序对比，体会Lambda表达式的优点。
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));//调用toString静态方法 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()));//以毫秒为单位，1000后面的为Lambda表达式 t.start(); // keep program running until user selects "Ok" JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } }
实验3: 编程练习
l 编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中；
l 按姓名字典序输出人员信息；
l 查询最大年龄的人员信息；
l 查询最小年龄人员信息；
l 输入你的年龄，查询身份证号.txt中年龄与你最近人的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地；
l 查询人员中是否有你的同乡。
import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Scanner; import java.util.Collections;//对集合进行排序、查找、修改等； public class Test { private static ArrayList<Citizen> citizenlist; public static void main(String[] args) { citizenlist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("E:/java/身份证号.txt"); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); String temp = null; while ((temp = in.readLine()) != null) { Scanner linescanner = new Scanner(temp); linescanner.useDelimiter(" "); String name = linescanner.next(); String id = linescanner.next(); String sex = linescanner.next(); String age = linescanner.next(); String birthplace = linescanner.nextLine(); Citizen citizen = new Citizen(); citizen.setName(name); citizen.setId(id); citizen.setSex(sex); // 将字符串转换成10进制数 int ag = Integer.parseInt(age); citizen.setage(ag); citizen.setBirthplace(birthplace); citizenlist.add(citizen); } } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("信息文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("信息文件读取错误"); e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("1.按姓名字典序输出人员信息"); System.out.println("2.查询最大年龄的人员信息、查询最小年龄人员信息"); System.out.println("3.查询人员中是否查询人员中是否有你的同乡"); System.out.println("4.输入你的年龄，查询文件中年龄与你最近人的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地"); System.out.println("5.退出"); int nextInt = scanner.nextInt(); switch (nextInt) { case 1: Collections.sort(citizenlist); System.out.println(citizenlist.toString()); break; case 2: int max = 0, min = 100; int m, k1 = 0, k2 = 0; for (int i = 1; i < citizenlist.size(); i++) { m = citizenlist.get(i).getage(); if (m > max) { max = m; k1 = i; } if (m < min) { min = m; k2 = i; } } System.out.println("年龄最大：" + citizenlist.get(k1)); System.out.println("年龄最小：" + citizenlist.get(k2)); break; case 3: System.out.println("出生地："); String find = scanner.next(); String place = find.substring(0, 3); for (int i = 0; i < citizenlist.size(); i++) { if (citizenlist.get(i).getBirthplace().substring(1, 4).equals(place)) System.out.println("出生地" + citizenlist.get(i)); } break; case 4: System.out.println("年龄："); int yourage = scanner.nextInt(); int near = peer(yourage); int j = yourage - citizenlist.get(near).getage(); System.out.println("" + citizenlist.get(near)); break; case 5: isTrue = false; System.out.println("程序已退出!"); break; default: System.out.println("输入有误"); } } } public static int peer(int age) { int flag = 0; int min = 53, j = 0; for (int i = 0; i < citizenlist.size(); i++) { j = citizenlist.get(i).getage() - age; if (j < 0) j = -j; if (j < min) { min = j; flag = i; } } return flag; } }
public class Citizen implements Comparable<Citizen> { private String name; private String id; private String sex; private int age; private String birthplace; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this.id = id; } public String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } public int getage() { return age; } public void setage(int age) { this.age = age; } public String getBirthplace() { return birthplace; } public void setBirthplace(String birthplace) { this.birthplace = birthplace; } public int compareTo(Citizen other) { return this.name.compareTo(other.getName()); } public String toString() { return name + "\t" + sex + "\t" + age + "\t" + id + "\t" + birthplace + "\n"; } }
实验4：内部类语法验证实验
实验程序1：
l 编辑、调试运行教材246页-247页程序6-7，结合程序运行结果理解程序；
l 了解内部类的基本用法。
package innerClass; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; /** * This program demonstrates the use of inner classes. * @version 1.11 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class InnerClassTest { public static void main(String[] args) { TalkingClock clock = new TalkingClock(1000, true); clock.start(); // 在按确定之前，程序一直运行 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } } /** * A clock that prints the time in regular intervals. */ class TalkingClock { private int interval; private boolean beep; /** * Constructs a talking clock * @param interval the interval between messages (in milliseconds) * @param beep true if the clock should beep */ public TalkingClock(int interval, boolean beep) { this.interval = interval; this.beep = beep; } /** * Starts the clock. */ public void start() { ActionListener listener = new TimePrinter();//构造器 Timer t = new Timer(interval, listener); t.start(); } public class TimePrinter implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent event) { System.out.println("At the tone, the time is " + new Date()); if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep(); } } }
实验程序2：
l 编辑、调试运行教材254页程序6-8，结合程序运行结果理解程序；
l 了解匿名内部类的用法。
package anonymousInnerClass; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; /** * This program demonstrates anonymous inner classes. * @version 1.11 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class AnonymousInnerClassTest { public static void main(String[] args) { TalkingClock clock = new TalkingClock(); clock.start(1000, true); // keep program running until user selects "Ok" JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?"); System.exit(0); } } /** * A clock that prints the time in regular intervals. */ class TalkingClock { /** * Starts the clock. * @param interval the interval between messages (in milliseconds) * @param beep true if the clock should beep */ public void start(int interval, boolean beep) { ActionListener listener = new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent event) { System.out.println("At the tone, the time is " + new Date()); if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep(); } }; Timer t = new Timer(interval, listener); t.start(); } }
实验程序3：
l 在elipse IDE中调试运行教材257页-258页程序6-9，结合程序运行结果理解程序；
l 了解静态内部类的用法。
package staticInnerClass; /** * This program demonstrates the use of static inner classes. * @version 1.02 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class StaticInnerClassTest { public static void main(String[] args) { double[] d = new double[20]; for (int i = 0; i < d.length; i++) d[i] = 100 * Math.random(); ArrayAlg.Pair p = ArrayAlg.minmax(d); System.out.println("min = " + p.getFirst()); System.out.println("max = " + p.getSecond()); } } class ArrayAlg { /** * A pair of floating-point numbers */ public static class Pair//在Pair对象中不需要引用任何其他的对象，可将这个内部类声明为static { private double first; private double second; /** * Constructs a pair from two floating-point numbers * @param f the first number * @param s the second number */ public Pair(double f, double s) { first = f; second = s; } /** * Returns the first number of the pair * @return the first number */ public double getFirst()//构造器 { return first; } /** * Returns the second number of the pair * @return the second number */ public double getSecond() { return second; } } /** * Computes both the minimum and the maximum of an array * @param values an array of floating-point numbers * @return a pair whose first element is the minimum and whose second element * is the maximum */ public static Pair minmax(double[] values) { double min = Double.POSITIVE_INFINITY; double max = Double.NEGATIVE_INFINITY; for (double v : values) { if (min > v) min = v; if (max < v) max = v; } return new Pair(min, max); } }
3.实验总结
在本周的学习中，我了解了接口的 定义、用法等，通过几个测试程序，更深入的了解了接口的用法，接口可以扩展，但是接口不能构造接口对象，但可以声明接口变量，而且接口中只能定义常量，接口中只有方法名没有方法体。但是对于深层拷贝和浅层拷贝的理解依然存在误差，没有完全理解这两个概念。对于内部类的一些用法，还是没有理解。在自己编写程序的时候还是会遇到问题，在查找资料之后解决了这些问题。