第4章接口、内部类和包

继承
X类 ……
继承 Y类 ……
P 接口 ……
继承 Q 接口 ……
实现
图4.6 Java单重继承时执行父类或祖先类中的方法
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4.2 内部类
1. 声明内部类 2. 内部类特性
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4.3 包
4.3.1 包的概念 4.3.2 创建、声明和导入包
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4.3.1 包的概念
1. 问题的提出 ——为解决字节码文件存放和类命名的问题
▪ 抽象类与子类之间采用单重继承机制； 一个类实现多个接口则实现了多重继承的功能。
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4.1.2 用接口实现多重继承
3. 接口与抽象类的区别
不同点：
▪ 抽象类及其类中成员具有与普通类一样的访问权限； 接口的访问权限有public和缺省两种，接口中成员的访问权限 均是public。
▪ 抽象类中可以包含非抽象方法，也可以声明构造方法； 接口中的方法全部是抽象方法，不能声明构造方法。
{ public static final int LEFT=0; //声明2个方向的常量 public static final int RIGHT=1;
}
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4.1.1 接口与实现接口的类
4. 接口的特点
(5) 接口不能被实例化
Java中不能创建接口的实例。 由于构造方法不能是抽象的，接口中不包含构造方法。
{
public abstract double area();
}
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4.3.2 创建、声明和导入包
3. 引用包中的类
带包名的类或接口的全名格式如右： 包1{.包2}.类|接口
例如： public class Rectangle2 implements mypackage.PlaneGraphics2
■ 接口中的一个抽象方法在实现接口的多个类中表现出多态性。
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4.1.1 接口与实现接口的类
3. 接口的作用
PlaneGraphics2 平面图形接口
抽象的实例成员方法
area()
计算面积
perimeter() 计算周长
实现
实现
Rectangle2 长方形类
Ellipse2 椭圆类
实例成员变量 width 宽度 height 高度
3. 接口的作用 【例4.1】图形接口与实现图形接口的类。
❖设计平面图形接口PlaneGraphics2。 ❖设计长方形类Rectangle2，实现平面图形接口。
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4.1.1 接口与实现接口的类
4. 接口的特点
(1) 接口及接口中成员的访问权限都是public
(2) 接口中的成员方法都是公有的、抽象的实例成员方法
形接口。 ③ 长方体类Cuboid1中必须再次覆盖area()和print()方法。 ④ 计算周长方法存在问题。
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图4.3 长方体类的多重继承
PlaneGraphics2 平面图形接口
area()
计算面积
perimeter() 计算周长
SolidGraphics1 立体图形接口 volume() 计算体积
//平面图形接口
{
public abstract double area(); //计算面积
}
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4.1.1 接口与实现接口的类
2. 声明实现接口的类
[修饰符]class 类<泛型> [extends 父类][implements 接口列表]
例如 public class Rectangle2 implements PlaneGraphics2
注意： A. 在源程序文件中，package语句只能写一次，且必须写
在程序的第一行，即写在类声明之前。 B. 包名与对应文件夹名的大小写应一致。 C. 多个类可以属于同一个包。
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4.3.2 创建、声明和导入包
2. 声明类所在的包
例如
package mypackage;
//声明所在的包
public interface PlaneGraphics2
实现 Rectangle2 长方形类
覆盖area()方法，计算长方形面积 覆盖perimeter()方法，计算长方形周长
实现
继承
Cuboid1 长方体类
覆盖area()方法，计算长方体表面积 覆盖volume()方法，计算长方体体积
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4.1.2 用接口实现多重继承
【例4.3】球类实现多个接口。
PlaneGraphics2 平面图形接口
实例成员方法 覆盖area()方法，计算长方形面积 覆盖perimeter()方法，计算长方形周长
实例成员变量 radius_a a轴半径 radius_b b轴半径
实例成员方法 覆盖area()方法，计算椭圆面积 覆盖perimeter()方法，计算椭圆周长
图4.1 图形接口与实现图形接口的类
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4.1.1 接口与实现接口的类
父类
继承
继承
子类1
子类2
(1) 单重继承
父类
接口1
接口2
继承 实现 实现
子类
(a) 继承并实现接口
(2) 多重继承
图4.2 继承机制
接口1
接口2
实现
实现
类
(b) 实现多个接口
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4.1.2 用接口实现多重继承
【例4.2】长方体类继承长方形类并实现一个接口的问题。
① 设计立体图形接口SolidGraphics2。 ② 设计长方体类Cuboid1，继承长方形类并实现立体图
➢ 在C++的多重继承机制下，通过子类对象调用父类的方法， 必须在多个父类构成的非线性结构（图结构）中寻找待执行 方法，因此查找范围大，运行效率低。
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4.1.2 用接口实现多重继承
Object类的equals()方法 执行 寻找
寻找 调用Y类的equals()方法 调用
Object 类 equals() 成员方法
Java虚拟机以classpath设置的路径作为根，按照包等级 的指引，在对应的文件夹和子文件夹中寻找指定类或接口的 .class文件。
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4.3.2 创建、声明和导入包
4. 导入包
如果需要使用一个包中的许多类或接口，也可以使用import语句
声明，格式如下：
import 包1{.包2}.类|接口|*;
area()
计算面积
perimeter() 计算周长
SolidGraphics1 立体图形接口 volume() 计算体积
实现
实现
Globe1 球类
覆盖area()方法，计算球的表面积 覆盖perimeter()方法，返回0 覆盖volume()方法，计算球的体积
图4.4 球类的多重继承
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4.1.2 用接口实现多重继承
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4.1.1 接口与实现接口的类
1. 声明接口
[public] interface 接口 [extends 父接口] {
[public] [static] [ final ] 数据类型 成员变量=常量值； [public] [abstract] 返回值类型 成员方法[(参数列表)]; }
例如
public interface Plane1
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4.1.1 接口与实现接口的类
4. 接口的特点
(4) 接口中的成员变量都是常量
接口中成员变量的默认修饰符为public static final， 接口中不能声明实例成员变量，声明时，必须为常量赋值。 在实现接口的类中，不能为接口中的成员变量赋值。
例如： public interface Direction //方向接口
图4.5 接口的继承
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4.1.2 用接口实现多重继承
3. 接口与抽象类的区别
相同点：
▪ 两者都包含抽象方法，约定多个类共用方法的参数列表 和返回值。
▪ 两者都不能被实例化。 ▪ 两者都是引用数据类型，其变量可被赋值为子类或实现接
口类的对象。
不同点：
▪ 抽象类约定多个子类之间共同使用的方法； 接口约定多个互不相关类之间共同使用的方法。
2. 接口的继承
一个接口允许被声明为继承一个已存在的父接口。
例如： public interface SolidGraphics2 extends PlaneGraphics2 //立体图形接口继承平面图形接口
{ public abstract double volume; //计算体积
} // 继承了父接口的两个抽象方法area()和print()
(3) 接口中的所有抽象方法必须全部被实现接口的类覆盖
一个 非抽象类如果声明实现一个接口，则该类必须覆盖 接口中的所有抽象方法，即参数列表必须一样，不能仅重载而 不覆盖，并且类中的成员方法必须声明为public。
即使该类不需要某方法，也必须覆盖接口中的抽象方法， 可以用一个空方法或返回默认值的方法覆盖。
(6) 接口是引用数据类型
接口是引用数据类型，可以声明接口的变量。 接口变量能够获得实现接口的类的对象，也称为接口对象。 接口变量不能调用接口中没有声明的方法。
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4.1.1 接口与实现接口的类
例如：
class PlaneGraphics2_ex
{Leabharlann public static void main(String args[])
接口的继承性仍是单重继承，即一个接口只能有一 个父接口。
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4.1.2 用接口实现多重继承
PlaneGraphics2 平面图形接口
area()
计算面积
perimeter() 计算周长
继承 SolidGraphics1 立体图形接口 volume() 计算体积