第一部分：理论知识学习部分
第六章
第六章知识点主要分为1. 接口 2. lambda表达式 3. 内部类 4. 代理
1. 接口
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。
3) 接口中不包括变量和有具体实现的方法。
4) 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。
5）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。
6）类似建立类的继承关系，接口也可以扩展。 接口的扩展技术使得从具有较高通用性的接口存在 多条链延伸到具有较高专用性的接口。
扩展方法： public interface 接口1 extends接口2 { …… }
7）在类声明时用implements关键字声明使用一个或 多个接口
class Employee implementsPrintable { …… }
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。
class Employee implements Cloneable,Comparable
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。
Comparablex = new Comparable(…); //ERROR
Comparable x= new Employee(…); //OK
可以用instanceof检查对象是否实现了某个接口。
if (anObjectinstanceofComparable) { ……}
2. 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。
3. 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。 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。
Timer(intinterval, ActionListenerlistener)
void start()
void stop()
4. Object类的Clone方法
1）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。 2）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。5. 浅层拷贝：被拷贝对象的所有常量成员和基本类 型属性都有与原来对象相同的拷贝值，而若成员域是一个对象，则被拷贝对象该对象域的对象引 用仍然指向原来的对象。
深层拷贝：被拷贝对象的所有成员域都含有与原 来对象相同的值,且对象域将指向被复制过的新对 象，而不是原有对象被引用的对象。换言之，深 层拷贝将拷贝对象内引用的对象也拷贝一遍。
6. Java Lambda 表达式是Java 8 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。
public intadd(intx, inty) { return x + y; } 转成Lambda表达式后是： (intx, inty) -> x + y;
7.内部类(inner class)是定义在一个类内部的类。 外层的类成为外部类(outer class).
内部类主要用于事件处理。 使用内部类的原因有以下三个：
1）内部类方法可以访问该类定义所在的作用域中的数据，包括私有数据。
2）内部类能够隐藏起来，不为同一包中的其他类所见。
3）想要定义一个回调函数且不想编写大量代码时， 使用匿名内部类比较便捷。
第二部分：实验部分 — 接口的定义与使用
实验时间 2018-10-18
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：
1.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；
2.在程序中相关代码处添加新知识的注释。
3,掌握接口的实现用法；
4.掌握内置接口Compareable的用法。
EmployeeSortTest程序
1 package interfaces; 2 3 import java.util.*; 4 5 /** 6 * This program demonstrates the use of the Comparable interface. 7 * @version 1.30 2004-02-27 8 * @author Cay Horstmann 9 */10 public class EmployeeSortTest11 {12 public static void main(String[] args)13 {14 Employee[] staff = new Employee[3];15 16 staff[0] = new Employee("Harry Hacker", 35000);17 staff[1] = new Employee("Carl Cracker", 75000);18 staff[2] = new Employee("Tony Tester", 38000);19 20 Arrays.sort(staff);21 22 // 打印所有员工对象的信息23 for (Employee e : staff)24 System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary());25 }26 } Employee程序
1 package interfaces; 2 3 //将类声明为实现为某个接口，使用implements关键字 4 public class Employee implements Comparable5 { 6 private String name; 7 private double salary; 8 9 public Employee(String name, double salary)10 {11 this.name = name;12 this.salary = salary;13 }14 15 public String getName()16 {17 return name;18 }19 20 public double getSalary()21 {22 return salary;23 }24 25 public void raiseSalary(double byPercent)26 {27 double raise = salary * byPercent / 100;28 salary += raise;29 }30 31 /**32 * Compares employees by salary33 * @param other another Employee object34 * @return a negative value if this employee has a lower salary than35 * otherObject, 0 if the salaries are the same, a positive value otherwise36 */37 public int compareTo(Employee other)38 {39 // 这里使用了静态Double.compare方法，且为泛型Comparable提供了一个类型参数40 return Double.compare(salary, other.salary);41 }42 }
实验结果：
测试程序2：
编辑、编译、调试以下程序，结合程序运行结果理解程序
1 interface A 2 { 3 double g=9.8; 4 void show( ); 5 } 6 class C implements A 7 { 8 public void show( ) 9 {System.out.println("g="+g);}10 }11 12 class InterfaceTest13 {14 public static void main(String[ ] args)15 {16 A a=new C( );17 a.show( );18 System.out.println("g="+C.g);19 }20 } 实验结果：
测试程序3：
1.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；
2.26行、36行代码参阅224页，详细内容涉及教材12章。
3.在程序中相关代码处添加新知识的注释。
4.掌握回调程序设计模式；
6-3代码如下：
1 /** 2 @version 1.01 2015-05-12 3 @author Cay Horstmann 4 */ 5 6 import java.awt.*; 7 import java.awt.event.*; 8 import java.util.*; 9 import javax.swing.*;10 import javax.swing.Timer; 11 // 用JavaUTIL计时器解决冲突12 13 public class TimerTest14 { 15 public static void main(String[] args)16 { 17 ActionListener listener = new TimePrinter();18 19 // 构建一个调用侦听器的计时器20 // 每十秒一次21 Timer t = new Timer(10000, listener);22 t.start();23 24 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");25 System.exit(0);26 }27 }28 29 class TimePrinter implements ActionListener30 { 31 public void actionPerformed(ActionEvent event)32 { 33 System.out.println("At the tone, the time is " + new Date());34 Toolkit.getDefaultToolkit().beep();35 }36 }
实验结果如下：
测试程序4：
1.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；
2.在程序中相关代码处添加新知识的注释。
3.掌握对象克隆实现技术；
4.掌握浅拷贝和深拷贝的差别。
6-4程序如下：
1 package clone; 2 3 /** 4 * This program demonstrates cloning. 5 * @version 1.10 2002-07-01 6 * @author Cay Horstmann 7 */ 8 //克隆了employee中的一个实例，调用了两个更改器的方法 9 public class CloneTest10 {11 public static void main(String[] args)12 {13 try14 {15 Employee original = new Employee("John Q. Public", 50000);16 original.setHireDay(2000, 1, 1);17 Employee copy = original.clone();18 copy.raiseSalary(10);//raiseSalary方法改变salary域的值19 copy.setHireDay(2002, 12, 31);//setHireDay改变hireday域的状态20 System.out.println("original=" + original);21 System.out.println("copy=" + copy);22 }23 catch (CloneNotSupportedException e)24 {25 e.printStackTrace();26 }27 }28 }
6-5程序如下：
1 package clone; 2 3 import java.util.Date; 4 import java.util.GregorianCalendar; 5 6 public class Employee implements Cloneable 7 { 8 private String name; 9 private double salary;10 private Date hireDay;11 12 public Employee(String name, double salary)13 {14 this.name = name;15 this.salary = salary;16 hireDay = new Date();17 }18 19 public Employee clone() throws CloneNotSupportedException20 {21 // 调用对象clone22 Employee cloned = (Employee) super.clone();23 24 // 克隆可变字段25 cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone();26 27 return cloned;28 }29 30 /**31 * Set the hire day to a given date. 32 * @param year the year of the hire day33 * @param month the month of the hire day34 * @param day the day of the hire day35 */36 public void setHireDay(int year, int month, int day)37 {38 Date newHireDay = new GregorianCalendar(year, month - 1, day).getTime();39 40 // 实例字段突变示例41 hireDay.setTime(newHireDay.getTime());42 }43 44 public void raiseSalary(double byPercent)45 {46 double raise = salary * byPercent / 100;47 salary += raise;48 }49 50 public String toString()51 {52 return "Employee[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" + hireDay + "]";53 }54 } 实验结果如下：
实验2： 导入第6章示例程序6-6，学习Lambda表达式用法。
1.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；
2.在程序中相关代码处添加新知识的注释。
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。
6-6程序如下：
1 package lambda; 2 3 import java.util.*; 4 5 import javax.swing.*; 6 import javax.swing.Timer; 7 8 /** 9 * This program demonstrates the use of lambda expressions.10 * @version 1.0 2015-05-1211 * @author Cay Horstmann12 */13 public class LambdaTest14 {15 public static void main(String[] args)16 {17 String[] planets = new String[] { "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", 18 "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune" };19 System.out.println(Arrays.toString(planets));20 System.out.println("Sorted in dictionary order:");21 Arrays.sort(planets);22 System.out.println(Arrays.toString(planets));23 System.out.println("Sorted by length:");24 Arrays.sort(planets, (first, second) //先指定类型，再计算表达式25 -> first.length() - second.length());26 System.out.println(Arrays.toString(planets));27 28 Timer t = new Timer(1000, event 29 ->System.out.println("The time is " + new Date()));30 t.start(); 31 32 // 保持程序运行直到用户选择“OK”33 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");34 System.exit(0); 35 }36 }
实验结果如下：
实验3: 编程练习
1.编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中；
2.按姓名字典序输出人员信息；
3.查询最大年龄的人员信息；
4.查询最小年龄人员信息；
5.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；
6.查询人员中是否有你的同乡。
实验代码如下：
1 package IDcard; 2 3 import java.io.BufferedReader; 4 import java.io.File; 5 import java.io.FileInputStream; 6 import java.io.FileNotFoundException; 7 import java.io.IOException; 8 import java.io.InputStreamReader; 9 import java.util.ArrayList; 10 import java.util.Scanner; 11 import java.util.Collections; 12 13 public class ID { 14 15 public static People findPeopleByname(String name) { 16 People flag = null; 17 for (People people : peoplelist) { 18 if(people.getName().equals(name)) { 19 flag = people; 20 } 21 } 22 return flag; 23 24 } 25 26 public static People findPeopleByid(String id) { 27 People flag = null; 28 for (People people : peoplelist) { 29 if(people.getnumber().equals(id)) { 30 flag = people; 31 } 32 } 33 return flag; 34 35 } 36 37 private static ArrayList agenear(int yourage) { 38 // TODO Auto-generated method stub 39 int j=0,min=53,d_value=0,k = 0; 40 ArrayList plist = new ArrayList (); 41 for (int i = 0; i < peoplelist.size(); i++) { 42 d_value = peoplelist.get(i).getage() > yourage ? 43 peoplelist.get(i).getage() - yourage : yourage - peoplelist.get(i).getage() ; 44 k = d_value < min ? i : k; 45 min = d_value < min ? d_value : min; 46 } 47 for(People people : peoplelist) { 48 if(people.getage() == peoplelist.get(k).getage()) { 49 plist.add(people); 50 } 51 } 52 return plist; 53 } 54 55 private static ArrayList peoplelist; 56 57 public static void main(String[] args) { 58 peoplelist = new ArrayList (); 59 Scanner scanner = new Scanner(System.in); 60 File file = new File("D:\\身份证号.txt"); 61 try { 62 FileInputStream files = new FileInputStream(file); 63 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(files)); 64 String temp = null; 65 while ((temp = in.readLine()) != null) { 66 67 String[] information = temp.split("[ ]+"); 68 People people = new People(); 69 people.setName(information[0]); 70 people.setnumber(information[1]); 71 int A = Integer.parseInt(information[3]); 72 people.setage(A); 73 people.setsex(information[2]); 74 for(int j = 4; j max)111 {112 max = j; 113 k1 = i;114 }115 116 } 117 System.out.println("年龄最大："+peoplelist.get(k1));118 break;119 case 3:120 int min = 100;121 int j1,k2 = 0;122 for(int i=1;i plist = new ArrayList ();138 plist = agenear(input_age);139 for(People people : plist) {140 System.out.println(people.toString());141 }142 break;143 case 5:144 System.out.println("请输入省份");145 String find = scanner.next(); 146 for (int i = 0; i 1 package IDcard; 2 3 public class People implements Comparable{ 4 5 private String name = null; 6 private String number = null; 7 private int age = 0; 8 private String sex = null; 9 private String place = null;10 11 public String getName()12 {13 return name;14 }15 public void setName(String name) 16 {17 this.name = name;18 }19 public String getnumber() 20 {21 return number;22 }23 public void setnumber(String number)24 {25 this.number = number;26 }27 public int getage() 28 {29 return age;30 }31 public void setage(int age ) 32 {33 this.age = age;34 }35 public String getsex() 36 {37 return sex;38 }39 public void setsex(String sex ) 40 {41 this.sex = sex;42 }43 public String getplace() 44 {45 return place;46 }47 public void setplace(String place) 48 {49 if(this.place == null) {50 this.place = place;51 }else {52 this.place = this.place+ "\t" +place;53 }54 55 }56 public int compareTo(People o)57 {58 return this.name.compareTo(o.getName());59 }60 public String toString() 61 {62 return name+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+number+"\t"+place+"\n";63 }64 }
实验结果如下：
实验4：内部类语法验证实验
实验程序1：
1.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；
2.了解内部类的基本用法。
6-7程序如下：
1 package innerClass; 2 3 import java.awt.*; 4 import java.awt.event.*; 5 import java.util.*; 6 import javax.swing.*; 7 import javax.swing.Timer; 8 9 /**10 * This program demonstrates the use of inner classes.11 * @version 1.11 2015-05-1212 * @author Cay Horstmann13 */14 public class InnerClassTest15 {16 public static void main(String[] args)17 {18 TalkingClock clock = new TalkingClock(1000, true);19 clock.start();20 21 // keep program running until user selects "Ok"22 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");23 System.exit(0);24 }25 }26 27 /**28 * A clock that prints the time in regular intervals.29 */30 class TalkingClock31 {32 private int interval;33 private boolean beep;34 35 /**36 * Constructs a talking clock37 * @param interval the interval between messages (in milliseconds)38 * @param beep true if the clock should beep39 */40 public TalkingClock(int interval, boolean beep)41 {42 this.interval = interval;43 this.beep = beep;44 }45 46 /**47 * Starts the clock.48 */49 public void start()50 {51 ActionListener listener = new TimePrinter();52 Timer t = new Timer(interval, listener);53 t.start();54 }55 56 public class TimePrinter implements ActionListener57 {58 public void actionPerformed(ActionEvent event)59 {60 System.out.println("At the tone, the time is " + new Date());61 if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();62 }63 }64 }
实验结果如下：
实验程序2：
1.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；
2.了解匿名内部类的用法。
6-8程序如下：
1 package anonymousInnerClass; 2 3 import java.awt.*; 4 import java.awt.event.*; 5 import java.util.*; 6 import javax.swing.*; 7 import javax.swing.Timer; 8 9 /**10 * This program demonstrates anonymous inner classes.11 * @version 1.11 2015-05-1212 * @author Cay Horstmann13 */14 public class AnonymousInnerClassTest15 {16 public static void main(String[] args)17 {18 TalkingClock clock = new TalkingClock();19 clock.start(1000, true);20 21 // keep program running until user selects "Ok"22 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");23 System.exit(0);24 }25 }26 27 /**28 * A clock that prints the time in regular intervals.29 */30 class TalkingClock31 {32 /**33 * Starts the clock.34 * @param interval the interval between messages (in milliseconds)35 * @param beep true if the clock should beep36 */37 public void start(int interval, boolean beep)38 {39 ActionListener listener = new ActionListener()40 {41 public void actionPerformed(ActionEvent event)42 {43 System.out.println("At the tone, the time is " + new Date());44 if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();45 }46 };47 Timer t = new Timer(interval, listener);48 t.start();49 }50 }
实验结果如下：
实验程序3：
1.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；
2.了解静态内部类的用法。
6-9程序如下：
1 package staticInnerClass; 2 3 /** 4 * This program demonstrates the use of static inner classes. 5 * @version 1.02 2015-05-12 6 * @author Cay Horstmann 7 */ 8 public class StaticInnerClassTest 9 {10 public static void main(String[] args)11 {12 double[] d = new double[20];13 for (int i = 0; i < d.length; i++)14 d[i] = 100 * Math.random();15 ArrayAlg.Pair p = ArrayAlg.minmax(d);16 System.out.println("min = " + p.getFirst());17 System.out.println("max = " + p.getSecond());18 }19 }20 21 class ArrayAlg22 {23 /**24 * A pair of floating-point numbers25 */26 public static class Pair27 {28 private double first;29 private double second;30 31 /**32 * Constructs a pair from two floating-point numbers33 * @param f the first number34 * @param s the second number35 */36 public Pair(double f, double s)37 {38 first = f;39 second = s;40 }41 42 /**43 * Returns the first number of the pair44 * @return the first number45 */46 public double getFirst()47 {48 return first;49 }50 51 /**52 * Returns the second number of the pair53 * @return the second number54 */55 public double getSecond()56 {57 return second;58 }59 }60 61 /**62 * Computes both the minimum and the maximum of an array63 * @param values an array of floating-point numbers64 * @return a pair whose first element is the minimum and whose second element65 * is the maximum66 */67 public static Pair minmax(double[] values)68 {69 double min = Double.POSITIVE_INFINITY;70 double max = Double.NEGATIVE_INFINITY;71 for (double v : values)72 {73 if (min > v) min = v;74 if (max < v) max = v;75 }76 return new Pair(min, max);77 }78 }
实验结果如下：
第三部分：总结
通过本周的学习我收益很多，比如，知道了接口和继承之间的区别，object类的clone方法等，并在助教学长的指导下改善了上周测试题中的不足。本周的实验主要还是以理解课本中的代码案例为主，老师为了节省我们的时间，自主完成实验也只是在以前实验的基础上添加了新的知识内容，在课后探讨学习中助教学长给我们详细讲解了不理解的地方，拓展了我们的视野，展示了Java做工程的强大能力。更加加深了我们对Java的学习兴趣。