201771010113 李婷华 《面向对象程序设计（Java）》第八周总结

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。