Java的类(class)、包(package)和接口(interface)
接口(interface)可看成一個(gè)空的抽象的類(lèi)，只聲明了一組類(lèi)的若干同名變量和方法，而不考慮方法的具體實(shí)現(xiàn)。Java的包(package)中包含一系列相關(guān)的類(lèi)，同一個(gè)包中的類(lèi)可直接互相使用，對(duì)包外的類(lèi)則有一定的使用限制。Java的包近似于其它語(yǔ)言的函數(shù)庫(kù)，可提供重用的方便。
在下面各部分的詳細(xì)介紹中，我們將先給出基本概念，然后結(jié)合具體實(shí)例闡明Java的類(lèi)、接口、包以及封裝、繼承、重載等有關(guān)內(nèi)容。
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4.1 Java的類(lèi)
4.1.1 類(lèi)的聲明
Java是一種很典型的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。在面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言中，世界被看成獨(dú)立的對(duì)象集合，相互間通過(guò)消息來(lái)通信。因而這種語(yǔ)言以數(shù)據(jù)對(duì)象為中心，而不以處理對(duì)象的代碼為中心。Java中的類(lèi)將數(shù)據(jù)和有關(guān)的操作封裝在一起，描述一組具有相同類(lèi)型的對(duì)象，作為構(gòu)筑程序的基本單位。
類(lèi)聲明定義的格式為：
[類(lèi)修飾符] class類(lèi)名 [extends 父類(lèi)名][implements 接口名{,接口名}] {類(lèi)體}
其中類(lèi)修飾符用于指明類(lèi)的性質(zhì)，可缺省。接下來(lái)的關(guān)鍵字class指示定義的類(lèi)的名稱(chēng)，類(lèi)名最好是唯一的。“extends 父類(lèi)名”通過(guò)指出所定義的類(lèi)的父類(lèi)名稱(chēng)來(lái)表明類(lèi)間的繼承關(guān)系，當(dāng)缺省時(shí)意味著所定義類(lèi)為Object類(lèi)的子類(lèi)。“implements 接口名”用來(lái)指出定義的類(lèi)實(shí)現(xiàn)的接口名稱(chēng)。一個(gè)類(lèi)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。類(lèi)體則包括一系列數(shù)據(jù)變量和成員方法的定義聲明。下面是一些略去類(lèi)體的類(lèi)定義例子：
public class WelcomeApp {//類(lèi)體}
public class Welcome extends java.applet.Applet{//類(lèi)體}
public Car extends Automobile implements Runable {//類(lèi)體}
其中前兩個(gè)類(lèi)是我們?cè)谏弦徽碌氖纠卸x的。第三個(gè)類(lèi)是小汽車(chē)類(lèi)Car，它的父類(lèi)是交通工具類(lèi)Automobile，它還實(shí)現(xiàn)了接口Runnable。
類(lèi)修飾符是用以指明類(lèi)的性質(zhì)的關(guān)鍵字。基本的類(lèi)修飾符有三個(gè)：
public，abstract和final
■public
如果一個(gè)類(lèi)被聲明為public，那么與它不在同一個(gè)包中的類(lèi)也可以通過(guò)引用它所在的包來(lái)使用這個(gè)類(lèi)；否則這個(gè)類(lèi)就只能被同一個(gè)包中的類(lèi)使用。
■abstract
如果一個(gè)類(lèi)被聲明為abstract，那么它是一個(gè)抽象的類(lèi)，不能被實(shí)例化生成自己的對(duì)象，通常只是定義了它的子類(lèi)共有的一些變量和方法供繼承使用。被聲明為abstract的抽象類(lèi)往往包含有被聲明為abstract的抽象方法，這些方法由它的非抽象子類(lèi)完成實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
■final
如果一個(gè)類(lèi)被聲明為final，意味著它不能再派生出新的子類(lèi)，不能作為父類(lèi)被繼承。因此一個(gè)類(lèi)不能既被聲明為abstract的，又被聲明為final的。
繼承是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中一個(gè)強(qiáng)有力的工具，它允許在已存在的類(lèi)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的類(lèi)。新創(chuàng)建的類(lèi)稱(chēng)為其基礎(chǔ)類(lèi)的子類(lèi)，基礎(chǔ)類(lèi)稱(chēng)為其子類(lèi)的父類(lèi)。子類(lèi)的對(duì)象除了具有新定義的屬性和方法外，還自動(dòng)具有其父類(lèi)定義的部分或全部屬性方法。這樣程序員可以在子類(lèi)中重用父類(lèi)中已定義好的變量和方法，只需對(duì)子類(lèi)中不同于父類(lèi)或新添加的部分重新定義，這樣就節(jié)省了大量的時(shí)間、空間和精力。Java在類(lèi)聲明中使用
extends 父類(lèi)名
的方式定義繼承關(guān)系。如果不明顯地寫(xiě)出繼承的父類(lèi)名，則缺省地認(rèn)為所聲明的類(lèi)是Java的Object類(lèi)的一個(gè)子類(lèi)。Object類(lèi)是Java中所有的類(lèi)的祖先類(lèi)。我們可以把這種類(lèi)繼承關(guān)系想象為一棵倒置的類(lèi)家族樹(shù)，Object類(lèi)就是這棵樹(shù)的根。
4.1.2 類(lèi)的組成
我們已經(jīng)知道類(lèi)是代表對(duì)象的，而每一個(gè)對(duì)象總有特定的狀態(tài)和行為，在類(lèi)中分別用變量數(shù)據(jù)和在數(shù)據(jù)上可進(jìn)行的操作表示這些狀態(tài)和行為。因此類(lèi)的組成成分是變量和方法。變量和方法的聲明格式如下：
[變量修飾符] 數(shù)據(jù)類(lèi)型 變量名[=初值] {,變量名[=初值]};
[方法修飾符] 返回值類(lèi)型 方法名(參數(shù)表){方法體}
其中修飾符用來(lái)指明變量和方法的特性。變量可一次定義一個(gè)或多個(gè)，定義時(shí)可以給出初值。例如：
public int a,b=12;
protected String s="Hot Java";
定義方法時(shí)一定要給出返回值類(lèi)型和參數(shù)表。當(dāng)沒(méi)有返回值時(shí)，返回值類(lèi)型記為void。參數(shù)表的形式為：
參數(shù)類(lèi)型 參數(shù)值{，參數(shù)類(lèi)型 參數(shù)值}
各參數(shù)間以逗號(hào)分隔。下面是一些簡(jiǎn)單的例子：
public static void main(String args[]){...}
public void paint(Graphics g){...}
public int area(int length,int width){return length * width;}
其中前兩個(gè)是我們?cè)诘谌乱呀?jīng)見(jiàn)過(guò)的方法聲明，這里略去了具體語(yǔ)句組成的方法體。第三個(gè)則是一個(gè)計(jì)算長(zhǎng)方形面積的簡(jiǎn)單方法，接受整數(shù)類(lèi)型的長(zhǎng)度和寬度參數(shù)并返回它們的乘積作為結(jié)果。
變量和方法修飾符是用來(lái)指明特性的關(guān)鍵字，主要有以下幾種：
■public
一個(gè)類(lèi)中被聲明為public的變量和方法是“公開(kāi)”的，意味著只要能使用這個(gè)類(lèi)，就可以直接存取這個(gè)變量的數(shù)據(jù)，或直接使用這個(gè)方法。
■protected
一個(gè)類(lèi)中被聲明為protected的變量和方法是“受限”的，意味著它們僅能被與該類(lèi)處于同一個(gè)包的類(lèi)及該類(lèi)的子類(lèi)所直接存取和使用。
■private
被聲明為private的變量和方法是“私有”的，除了聲明它們的類(lèi)外，不能被任何其它的類(lèi)直接存取和使用。
當(dāng)變量或方法前不加以上三種修飾符時(shí)，被認(rèn)為取friendly狀態(tài)，即它們只能被同一個(gè)包中的類(lèi)直接存取和使用。但不存在friendly關(guān)鍵字。
■static
被聲明為static的變量和方法是屬于類(lèi)而不是屬于對(duì)象的。不管這個(gè)類(lèi)產(chǎn)生了多少個(gè)對(duì)象，它們都共享這個(gè)類(lèi)變量或類(lèi)方法。我們可以在不創(chuàng)建類(lèi)實(shí)例對(duì)象時(shí)直接使用類(lèi)變量和類(lèi)方法。一般來(lái)說(shuō)，在Java中，引用一個(gè)特定的變量或方法的形式是：
對(duì)象名.變量名
對(duì)象名.方法名
例如：
int a=rectangle.length;
g.drawString("Welcome to Java World!");
即變量和方法是受限于對(duì)象的，但聲明為static的變量或方法受限于類(lèi)，使用形式是
類(lèi)名.變量名
類(lèi)名.方法名
例如：
System.out.println("Welcome to Java World!");
String s=String.valueOf(123);
這里我們并沒(méi)有創(chuàng)建System類(lèi)或String類(lèi)的對(duì)象，而直接調(diào)用System類(lèi)的類(lèi)變量out和String類(lèi)的類(lèi)方法valueOf。其中valueOf方法將整形參數(shù)轉(zhuǎn)換為String類(lèi)對(duì)象。被聲明為static的類(lèi)方法在使用時(shí)有兩點(diǎn)要特別注意：
(1)類(lèi)方法的方法體中只能使用類(lèi)中其它同樣是static的變量或方法；
(2)類(lèi)方法不能被子類(lèi)修改或重新定義。
■final
將變量或方法聲明為final，可以保證它們?cè)谑褂弥胁槐桓淖儭１宦暶鳛閒inal的變量必須在聲明時(shí)給定初值，而在以后的引用中只能讀取，不可修改。被聲明為final的方法也同樣只能使用，不能重載。
■abstract
這個(gè)修飾符僅適用于方法。被聲明為abstract的方法不需要實(shí)際的方法體，只要提供方法原型接口，即給出方法的名稱(chēng)、返回值類(lèi)型和參數(shù)表，格式如下：
abstract 返回值類(lèi)型 方法名(參數(shù)表)；
定義了abstract抽象方法的類(lèi)必須被聲明為abstract的抽象類(lèi)。
4.1.3 構(gòu)造方法和finalizer
Java中有兩個(gè)特殊的方法：用于創(chuàng)建對(duì)象的構(gòu)造方法(constructor)和用于撤銷(xiāo)對(duì)象的方法finalizer，相當(dāng)于C++中的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。構(gòu)造方法是生成對(duì)象時(shí)編譯器自動(dòng)調(diào)用的方法，用以給出對(duì)象中變量的初值。構(gòu)造方法必須與類(lèi)同名，而且絕對(duì)不允許有返回值，甚至不允許以void來(lái)標(biāo)記無(wú)返回值。一個(gè)類(lèi)的構(gòu)造方法可以有多個(gè)，以不同的參數(shù)表區(qū)分不同的情形，這是Java多態(tài)性的一個(gè)體現(xiàn)。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。
例4.1 Rectangle類(lèi)的構(gòu)造方法。
class Rectangle{
protected int width;/*類(lèi)Rectangle的兩個(gè)整型變量*/
protected int height;/*分代表長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬*/
/*下面是類(lèi)Rectangle的三個(gè)構(gòu)造方法*/
/*第一個(gè)構(gòu)造方法，無(wú)參數(shù)，缺省地給出長(zhǎng)和寬*/
Rectangle(){width=20;height=30);}
/*第二個(gè)構(gòu)造方法，給出長(zhǎng)、寬參數(shù)*/
Rectangle(int w,int h){width=w;height=h;}
/*第三個(gè)構(gòu)造方法，給出另一個(gè)Rectangle作參數(shù)*/
Rectangle(Rectangle r)
{width=r.width();
height=r.height();
}
/*下面是類(lèi)Rectangle的另外兩個(gè)方法，分別為取長(zhǎng)和寬的值*/
public int width()
{return width;}
public int height()
{return height;}
}
class Test{
Rectangle r1=new Rectangle();/*調(diào)用第一個(gè)構(gòu)造方法*/
Rectangle r2=new Rectangle(12,20);/*調(diào)用第二個(gè)構(gòu)造方法*/
Rectangle r3=new Rectangle(r1);/*調(diào)用第三個(gè)構(gòu)造方法*/
}
在這個(gè)例子中Rectangle有三個(gè)構(gòu)造方法，它們的名字相同，參數(shù)不同因而采用的調(diào)用形式也不同。第一個(gè)構(gòu)造方法不需要任何參數(shù)，調(diào)用時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)地給出統(tǒng)一的固定的長(zhǎng)方形的寬和高(這里我們?cè)O(shè)定為20和30)。第二個(gè)構(gòu)造方法需要兩個(gè)整形參數(shù)，根據(jù)用戶給出的長(zhǎng)方形的寬和高創(chuàng)建長(zhǎng)方形對(duì)象。第三個(gè)構(gòu)造方法需要一個(gè)長(zhǎng)方形參數(shù)，創(chuàng)建出與這個(gè)長(zhǎng)方形具有同樣的寬和高的長(zhǎng)方形對(duì)象。在Rectangle類(lèi)中，width和height都是protected的，不宜直接存取。為了使用方便，我們定義出width()和height()方法來(lái)獲得一個(gè)特定長(zhǎng)方形的寬和高，再將取得的數(shù)值傳遞給新創(chuàng)建的對(duì)象。像這樣在一類(lèi)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上同名方法的現(xiàn)象叫Overloading，是多態(tài)的一種表現(xiàn)。這樣同名方法應(yīng)該有且必須有不同的參數(shù)表，調(diào)用時(shí)編譯系統(tǒng)就是根據(jù)參數(shù)的匹配情況，包括個(gè)數(shù)和類(lèi)型，來(lái)決定實(shí)際使用哪一個(gè)方法的。如果兩同名方法的參數(shù)表也相同，會(huì)造成混淆，編譯時(shí)將得到出錯(cuò)信息：
Duplicate method declaration
(重復(fù)的方法聲明)
為了實(shí)際創(chuàng)建出對(duì)象，我們要使用new。系統(tǒng)執(zhí)行遇到new，才根據(jù)new后面跟隨的構(gòu)造方法名和參數(shù)表，選擇合適的構(gòu)造方式，分配內(nèi)存，創(chuàng)建對(duì)象并初始化。一個(gè)類(lèi)若沒(méi)有顯示地定義構(gòu)造方法，使用new時(shí)將調(diào)用它的父類(lèi)的構(gòu)造方法，這種上溯可一直到達(dá)Object類(lèi)，而Object類(lèi)的構(gòu)造方法是語(yǔ)言預(yù)先定義好的。
相對(duì)于構(gòu)造方法，在對(duì)象被撤銷(xiāo)時(shí)調(diào)用的方法是finalizer。對(duì)所有的類(lèi)，它的原始定義形式都是一樣的：
void finalize();
沒(méi)有返回值，而且沒(méi)有任何參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，由于Java的內(nèi)存管理是由系統(tǒng)自動(dòng)完成，通常不需要我們重寫(xiě)這個(gè)方法，而讓它自然而然地從父類(lèi)(最終也就是從Object類(lèi))繼承。只有當(dāng)某些資源需要自動(dòng)歸還時(shí)，才需要將這一方法重寫(xiě)。
4.1.4 重寫(xiě)(Overriding)和重載(Overloading)
方法的重寫(xiě)Overriding和重載Overloading是Java多態(tài)性的不同表現(xiàn)。前者是父類(lèi)與子類(lèi)之間多態(tài)性的一種表現(xiàn)，后者是一個(gè)類(lèi)中多態(tài)性的一種表現(xiàn)。如果在子類(lèi)中定義某方法與其父類(lèi)有相同的名稱(chēng)和參數(shù)，我們說(shuō)該方法被重寫(xiě)(Overriding)。子類(lèi)的對(duì)象使用這個(gè)方法時(shí)，將調(diào)用子類(lèi)中的定義，對(duì)它而言，父類(lèi)中的定義如同被“屏蔽”了。如果在一個(gè)類(lèi)中定義了多個(gè)同名的方法，它們或有不同的參數(shù)個(gè)數(shù)或有不同的參數(shù)類(lèi)型，則稱(chēng)為方法的重載(Overloading)。這在例4.1中已經(jīng)可以看到。下面再給出兩個(gè)簡(jiǎn)單的例子，分別顯示Overriding和Overloading。
例4.2 Overriding的例示
class Father{
void speak(){
System.out.println("I am Father!");//父類(lèi)定義的speak方法
}
}
class Son extends Father{
void speak(){
System.out.println("I am Son!");//子類(lèi)重寫(xiě)的speak方法
}
}
public class Check{
public static void main(String args[]){
Son x=new Son();
x.speak();//調(diào)用子類(lèi)的speak方法
}
}
//output of class Check!
I am Son!
從這個(gè)例子我們可以看到，類(lèi)Son中的speak()方法重寫(xiě)了其父類(lèi)Father中一模一樣的方法，而它的對(duì)象x調(diào)用speak()方法的結(jié)果是與Son中定義致的。
例4.3 Overloading例示。
class Father{
void speak(){ //無(wú)參的speak方法
System.out.println("I am Father.");
}
void speak (String s){ //有參的speak方法
System.out.println("I like"+s+".");
}
}
public class Check{
public static void main(String args[]){
Father x=new Father();
x.speak();//調(diào)用無(wú)參的speak方法
x.speak("music");//調(diào)用有參的speak方法
}
}
//out put of class Check
I am Father
I like music.
這個(gè)例子中類(lèi)的Father定義了兩個(gè)speak方法，在類(lèi)Check中又兩次調(diào)用，一次無(wú)參，一次有參，打印出兩行不同的字符串。注意Java在打印字符串時(shí)，字符串間的連接用符號(hào)“+”來(lái)完成。
Overriding是父類(lèi)與子類(lèi)之間多態(tài)性的一種表現(xiàn)；Overloading是一個(gè)類(lèi)中多態(tài)性的一種表現(xiàn)。
4.1.5 幾個(gè)特殊的變量：null，this和super
Java中有三個(gè)特殊的變量：null,this和super，這三個(gè)變量是所有的類(lèi)都可以使用的，用來(lái)指示一些特定的對(duì)象。
null相當(dāng)于“空”，可以用來(lái)代指任何對(duì)象，但沒(méi)有實(shí)例。如
Rectangle r=null;
創(chuàng)建了一個(gè)Rectangle的變量r，但并沒(méi)有一個(gè)Rectangle的實(shí)例對(duì)象由r來(lái)代表。r就如同一個(gè)可放置Rectangle的盒子，只是這個(gè)盒子現(xiàn)在是空的。
this用以指代一個(gè)對(duì)象自身。它的作用主要是將自己這個(gè)對(duì)象作為參數(shù)，傳送給別的對(duì)象中的方法。它的使用形式是這樣的：
class Painter{
...
void drawing(Father y){
...
}
}
class Father{
...
void draw(Painter x)
{...
x.drawing(this);/*將自身傳遞給x的drawing方法*/
...
}
}
class Test{
...
Father f=new Father();
Painter p=new Painter();
f.draw(p);
...
}
例中調(diào)用Father類(lèi)的draw方法時(shí)，使用語(yǔ)句
f.draw(p);
又Father類(lèi)中定義draw方法時(shí)以this為參數(shù)調(diào)用了類(lèi)Painter的drawing方法：
x.drawing(this);
因而實(shí)際上調(diào)用了Painter類(lèi)對(duì)象p的drawing方法，而將Father類(lèi)對(duì)象f作為參數(shù)傳遞給drawing方法.
super用來(lái)取用父類(lèi)中的方法和變量數(shù)據(jù)。它的用法如在下面的例子中所示。
例4.4在類(lèi)中使用super的例示。
/* Check.java */
class Father{
void speak(){
System.out.println("I am Father.");
}
void speak(String s){
System.out.println("I like "+s+".");
}
}
class Son extends Father{
void speak(){
System.out.println("My father says.");
super.speak();//相當(dāng)于調(diào)用Father類(lèi)的speak()方法
super.speak("hunting");
//相當(dāng)于調(diào)用Father類(lèi)的speak(String s)方法
}
}
class Check{
public static void main(String args[]){
Son s=new Son();
s.speak();
}
}
//Check.java的執(zhí)行結(jié)果：
My father says:
I am Fater.
I like hunting.
在這個(gè)例子中，類(lèi)Son的speak()方法語(yǔ)句
super.speak();
super.speak("hunting");
實(shí)際調(diào)用了Son的父類(lèi)Father中的speak()和speak(String s)方法，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行結(jié)果后兩行的輸出。使用父類(lèi)的變量形式也很類(lèi)似。
super.變量名
super和this的另一個(gè)重要用途是用在構(gòu)造方法中。當(dāng)一個(gè)類(lèi)中不止一個(gè)構(gòu)造方法時(shí)，可以用this在一個(gè)構(gòu)造方法中調(diào)用中一個(gè)構(gòu)造方法。若想調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，則直接使用super。例如我們可心如下定義例4.1中類(lèi)Rectangle的子類(lèi)ColorRectangle:
public class ColorRectaqngle extends Rectangle{
int color;
ColorRectangle(int w,int h,int c){
super(w,h);
color=c;
}
...
}
與父類(lèi)Rectangle相比，類(lèi)ColorRectangle增加了color成員變量代表長(zhǎng)方形的顏色。在它的構(gòu)造方法中，用語(yǔ)句
super(w,h);
調(diào)用了類(lèi)Rectangle的構(gòu)造方法
Rectangle(int w,int h);
設(shè)定長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬，然后就只需設(shè)定長(zhǎng)方形的顏色：
color=c;
這樣大大提高了代碼的重用性。
4.2 Java的包
在Java中，包的概念和目的都與其它語(yǔ)言的函數(shù)庫(kù)非常類(lèi)似，所不同的只是其中封裝的是一組類(lèi)。為了開(kāi)發(fā)和重用的方便，我們可以將寫(xiě)好的程序類(lèi)整理成一個(gè)個(gè)程序包。Java自身提供了21個(gè)預(yù)先設(shè)定好的包，下面列出其中主要的幾個(gè)，其余讀者參看Java的API：
java.lang 提供基本數(shù)據(jù)類(lèi)型及操作
java.util 提供高級(jí)數(shù)據(jù)類(lèi)型及操作
java.io 提供輸入/輸出流控制
java.awt 提供圖形窗口界面控制
java.awt.event 提供窗口事件處理
java.net 提供支持Internet協(xié)議的功能
java.applet 提供實(shí)現(xiàn)瀏覽器環(huán)境中Applet的有關(guān)類(lèi)和方法
java.sql 提供與數(shù)據(jù)庫(kù)連接的接口
java.rmi 提供遠(yuǎn)程連接與載入的支持
java.security 提供安全性方面的有關(guān)支持
我們可以引用這些包，也可以創(chuàng)建自己的包。
4.2.1 包的聲明
為了聲明一個(gè)包，首先必須建立一個(gè)相應(yīng)的目錄結(jié)構(gòu)，子目錄名與包名一致。然后在需要放入該包的類(lèi)文件開(kāi)頭聲明包，形式為：
package 包名；
這樣這個(gè)類(lèi)文件中定義的所有類(lèi)都被裝入到你所希望的包中。例如
package Family;
class Father{
...//類(lèi)Father裝入包Family
}
class Son{
...//類(lèi)Son裝入包Family
}
class Daughter{
... //類(lèi)Daughter裝入包Family
}
不同的程序文件內(nèi)的類(lèi)也可以同屬于一個(gè)包，只要在這些程序文件前都加上同一個(gè)包的說(shuō)明即可。譬如：
//文件 Cat.java
package Animals;
class Cat{/*將類(lèi)Cat放入包Animals中*;
...
}
//文件Dog.java
package Animals;
class Dog{ /*將類(lèi)Dog放入包Animals中*/
...
}
4.2.2 包的使用
在Java中，為了裝載使用已編譯好的包，通常可使用以下三種方法：
(1) 在要引用的類(lèi)名前帶上包名作為修飾符。如：
Animals.Cat cat=new Animals.Cat();
其中Animals是包名，Cat是包中的類(lèi)，cat是類(lèi)的對(duì)象。
(2)在文件開(kāi)頭使用import引用包中的類(lèi)。如：
import Animals.Cat;
class Check{
Cat cat=new Cat();
}
同樣Animals是包名，Cat是包中的類(lèi)，cat是創(chuàng)建的Cat類(lèi)對(duì)象。
(3)在文件前使用import引用整個(gè)包。如：
import Animals.*;
class Check{
Cat cat=new Cat();
Dog dog=new Dog();
...
}
Animals整個(gè)包被引入，Cat和Dog為包中的類(lèi)，cat和dog為對(duì)應(yīng)類(lèi)的對(duì)象。
在使用包時(shí)，可以用點(diǎn)“.” 表示出包所在的層次結(jié)構(gòu)，如我們經(jīng)常使用的
import java.io.*;
import java.applet.*;
實(shí)際是引入了/java/io/或/java/applet/這樣的目錄結(jié)構(gòu)下的所有內(nèi)容。需要指出的是，java.lang這個(gè)包無(wú)需顯式地引用，它總是被編譯器自動(dòng)調(diào)入的。使用包時(shí)還要特別注意系統(tǒng)classpath路徑的設(shè)置情況，它需要將包名對(duì)應(yīng)目錄的父目錄包含在classpath路徑中，否則編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，提示用戶編譯器找不到指定的類(lèi)。
4.3 一個(gè)郵件類(lèi)(Mails)的例子
下面我們給出一個(gè)較大的例子，讓讀者在實(shí)例中進(jìn)一步熟悉Java的類(lèi)和包。
這里所有的類(lèi)都放在包c(diǎn)h4package中，先定義出一個(gè)虛基類(lèi)Mails，然后派生出它的兩個(gè)子類(lèi)Parcel(包裹)和Remittance(匯款)。Show類(lèi)用于實(shí)際執(zhí)行，允許用戶創(chuàng)建自己的郵件，然后顯示出所有的郵件信息。為了方便地存取郵件，還定義了類(lèi)ShowMails。接下來(lái)我們逐一介紹這經(jīng)些類(lèi)。
例4.5 類(lèi)Mails程序文件。
1：package ch4package;
2: public abstract class Mails{
3: protected String fromAddress;
4: protected String toAddress;
5: public abstract void showMe();
6: }
類(lèi)Mails是一個(gè)虛類(lèi)，不能產(chǎn)生自己的實(shí)例對(duì)象，而只是描述了郵件最基本的特性。類(lèi)文件的開(kāi)頭首先用
package cha4package;
表明Mails類(lèi)是放于ch4package這個(gè)包里的。然后程序第二行為Mails的類(lèi)聲明。
public abstract class Mails
用修飾符abstract指出這是個(gè)虛類(lèi)。第三至第四行Mails類(lèi)中定義了兩個(gè)變量：
protected String fromAddress;
protected String toAddress;
fromAddress和toAddress ,分別代表郵件的寄出地址和送往地址，都是protected類(lèi)型的，這樣cha4package包外的類(lèi)不能直接引用，保證了信息的隱藏。第五行Mails類(lèi)定義了方法
showMe()，用于顯示一個(gè)郵件自身的有在信息：
public abstract voi showMe();
聲明時(shí)以abstract修飾，意味著這是一個(gè)抽象方法，只給出原型，具體實(shí)現(xiàn)要由Mails類(lèi)的非虛子類(lèi)通過(guò)Overriding完成。
接下來(lái)是Mails的兩個(gè)非虛子類(lèi)。
例4.6 類(lèi)Parcel和類(lèi)Remittance程序文件。
//Parcel.java
1: package ch4package;
2: public class Parcel extends Mails{//郵件類(lèi)的子類(lèi)Parcel類(lèi)
3: protected int weight;
4: Parcel(String address1,String address2,int w){//構(gòu)造方法
5: fromAddress=address1;
6: toAddress=address2;
7: weight=w;
8: }
9: public void showMe(){
10: System.out.print("Parcel:");
11: System.out.println(" From:"+fromAddress+" To:"+toAddress);
12: System.out.println(" Weigth:"+weight+"g");}
13: }
//Remittance.java
1: package ch4package;
2: public class Remittance extends Mails{//郵件類(lèi)的子類(lèi)Remittance
3: protected int money;
4: Remittance(String address1,String address2,int m){//構(gòu)造方法
5: fromAddress=address1;
6: toAddress=address2;
7: money=m;
8: }
9: public void showMe(){//顯示郵件信息
10: System.out.println("Remittance:");
11: System.out.println(" From:"+fromAddress+" To:"+toAddress);
12: System.out.println(" Money:"+money+" Yuan");
13: }
14:}
這里是郵件的兩個(gè)子類(lèi)：包裹Parcel和匯款Remittance。以類(lèi)Parcel為例詳細(xì)說(shuō)明。首先在程序開(kāi)頭寫(xiě)出：
package ch4package;
一方面將類(lèi)Parcel裝入包c(diǎn)h4package，另一方面方便類(lèi)Parcel使用包c(diǎn)h4package中的其它類(lèi)，如已定義的Mails類(lèi)。接下來(lái)類(lèi)Parcel聲明時(shí)用
extends Mails
表明自己是Mails的一個(gè)子類(lèi)。在第三行Parcel聲明了一個(gè)weight變量，用來(lái)代表包裹的重量。加上從父類(lèi)Mails繼承下來(lái)的變量fromAddress和toAddress，類(lèi)Parcel一共有三個(gè)成員變量：
寄出地址 fromAddress，寄達(dá)地址toAddress和重量weight
相對(duì)應(yīng)的，它的構(gòu)造方法Parcel也必須有三個(gè)參數(shù)，分別傳遞給三個(gè)成員變量。構(gòu)造方法的定義如第四行至第八行所示。由于Parcel類(lèi)不是虛類(lèi)，所以必須在其中重寫(xiě)完成它的父類(lèi)Mails中聲明的抽象方法showMe。Parcel的showMe()方法僅僅是將自己的郵件類(lèi)型和三個(gè)變量的信息在屏幕上顯示出來(lái)。
類(lèi)Remittance與Parcel非常相似，只是它定義的變量為money，用來(lái)代表匯款的金額。它也必須具體完成方法showMe。
下面我們看到的是用于存取郵件的類(lèi)ShowMails。
例4.7 類(lèi)ShowMails程序文件。
1: package ch4package;
2: import java.lang.*;
3: public class ShowMails{
4: protected Mails showList[];//郵件數(shù)組序列
5: protected static final int maxMails=50;//最大郵件個(gè)數(shù)
6: protected int numMails;//當(dāng)前郵件個(gè)數(shù)
7: ShowMails(){
8: showList=new Mails[maxMails];
9: numMails=0;
10: }
11: public void putMails(Mails mail){
12: if(numMails<maxmails){
13: showList[numMails]=mail;//加入郵件
14: numMails++;//修改計(jì)數(shù)
15: }
16: }
17: public Mails getMails(int index){//獲取郵件
18: if((0<=index)&&(index<nummails)) return="" showlist[index];
19: else return null;
20: }
21: public void showAll(){//展示郵件
22: if(numMails>0)
23: for (int i=0;i<nummails;i++){
24: System.out.print("Mail NO"+(i+1)+":");//郵件序號(hào)
25: showList[i].showMe();//郵件具體信息
26: }
27: else
28: System.out.println("No mails.");
29: }
30: public int mailnum(){
31: return numMails;
32: }
33:}
程序第四行至第六行類(lèi)ShowMails定義了三個(gè)成員變量：
showList[],maxMails和numMails
變量showList[]是類(lèi)Mails的一個(gè)數(shù)組。但由于Mails本身是個(gè)虛類(lèi)，因而showList[]的元素不可能是Mails的對(duì)象，它實(shí)際上是用來(lái)存放Mails的兩個(gè)子類(lèi)Parcel和Remittance的對(duì)象的。一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)被聲明為類(lèi)A的的變量，總可以被賦值為任何類(lèi)A的子類(lèi)的實(shí)例對(duì)象。這與父子類(lèi)之間的類(lèi)型轉(zhuǎn)換的原則是一致的：父類(lèi)到子類(lèi)的轉(zhuǎn)換可以隱式地自動(dòng)進(jìn)行，而子類(lèi)到父類(lèi)的轉(zhuǎn)換則需要顯式地加以說(shuō)明。
變量maxMails用來(lái)指出showList[]中最多可容 納的郵件數(shù)，它對(duì)ShowMails的所有對(duì)象都應(yīng)是固定且一致的。因此它被聲明為tatatic和final的，為所有對(duì)象共享且不可更改。變量numMails則用來(lái)作為showList[]中實(shí)際郵件個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)。
對(duì)應(yīng)ShowMails的三個(gè)成員變量，我們?cè)赟howMails()構(gòu)造方法中只需做兩件事：實(shí)際創(chuàng)建類(lèi)mails的數(shù)組showList[]，然后將郵件計(jì)數(shù)numMails置零。
第11行開(kāi)始的方法putMails和第17行開(kāi)始的方法getMails分別完成對(duì)showList[]中郵件的存取。第30行的mailnum方法則返回當(dāng)時(shí)的郵件計(jì)數(shù)值。putMails方法接受一個(gè)郵件類(lèi)參數(shù)，并把它加入到當(dāng)前郵件序列的末尾。getMails方法接受一個(gè)整型參數(shù)作為郵件序號(hào)，根據(jù)該序號(hào)找出當(dāng)前郵件序列中對(duì)應(yīng)郵件返回。當(dāng)給定的郵件號(hào)index不在有效范圍時(shí)，以據(jù)該序號(hào)找出當(dāng)前郵件序列中對(duì)應(yīng)郵件返回。當(dāng)給定的郵件號(hào)index不在有效范圍時(shí)，以
return null;(19行)
返回一個(gè)定值。這一句看上去并沒(méi)有完成什么實(shí)質(zhì)性的工作，但如果省略則編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)。因?yàn)間etMails方法的返回值已聲明為Mails類(lèi)，這就要求在任何情況下都返回一個(gè)符合這一要求的值。而空變量null可與任何類(lèi)型匹配，恰好能適合這樣的要求。
第21行的方法showAll顯示showList[]中所有郵件的信息。每一郵件首先顯示自己的郵件號(hào)。因?yàn)閟howList[]數(shù)組的下標(biāo)從0開(kāi)始，為了符合人們的日常習(xí)慣，將每一個(gè)下標(biāo)加1后再作為郵件號(hào)輸出。各個(gè)郵件的顯示是調(diào)用郵件的showMe()方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)閟howMe()方法已經(jīng)在虛類(lèi)Mails中定義了，所以不管showList[]中的實(shí)際元素是Parcel還是Remittance，編譯器總能順利地連接調(diào)用相應(yīng)的代碼。Java面向?qū)ο筇匦灾械膭?dòng)態(tài)綁定(Dynamic Binding)，保證了無(wú)需在編譯前確定地知道showList[]每一個(gè)數(shù)組元素的類(lèi)型，就能成功地實(shí)現(xiàn)這樣的鏈接。
最后給出的類(lèi)是實(shí)際執(zhí)行的Shos類(lèi)。
例4.8 類(lèi)Show程序文件
1: package ch4package;
2: import java.io.*;
3:
4: public class Show{
5: public static ShowMails board=new ShowMails();//郵件庫(kù)變量
6: public static void main(String args[])throws IOException{
7: boolean finished=false;
8: BufferedReader in =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
9: while(!finished){//添加郵件
10: System.out.print(" Do you want to add mails(Y/N)?");
11: System.out.flush();
12: char ch=in.readLine().charAt(0);
13: if('Y'==Character.toUpperCase(ch)){//輸入地址
14: System.out.println("Address information:");
15: System.out.print(" From:");
16: System.out.flush();
17: String address1=in.readLine();
18: System.out.print(" To:");
19: System.out.flush();
20: String address2=in.readLine();
//選擇郵件各類(lèi)(包裹或匯款)
21: System.out.print("Choose the mail type:1-Parcel 2-Remittance ");
22: System.out.flush();
23: ch=in.readLine().charAt(0);
24: if('1'==ch){//輸入包裹重量
25: System.out.print("Parce Weight:");
26: System.out.flush();
27: int w=getInt();
28: Parcel pa=new Parcel(address1,address2,w);
29: board.putMails(pa);
30: }
31: if('2'==ch){//輸入?yún)R款金額
32: System.out.print("Remittance Money:");
33: System.out.flush();
34: int m=getInt();
35: Remittance re=
new Remittance(address1,address2,m);
36: board.putMails(re);
37: }
38: }
39: else finished=true;
40: }
41: System.out.println(" ");
42: board.showAll();//輸出所有郵件信息
43: }
//鍵盤(pán)輸入獲取整數(shù)
44: public static int getInt() throws IOException{
45: BufferedReader in= new BufferedReader
(new InputStreamReader(System.in));
46: String st=in.readLine();
47: Integer i=new Integer(st);
48: return i.intValue();
49: }
50:}
由于涉及交互，類(lèi)Show中用到了許多輸入輸出語(yǔ)句，我們?cè)诔绦虻?行用
import java.io.*;
引入Java的IO包。這個(gè)包封裝了大量有關(guān)輸入輸出的方法，具體內(nèi)容將在第七章中詳細(xì)介紹。這里我們只需要弄清楚所用到的輸入/出語(yǔ)句的功能。
在輸入/出中，總有可能產(chǎn)生輸入輸出錯(cuò)誤，Java反這引起錯(cuò)誤都?xì)w入IOException(IO異常)因?yàn)槲覀儾淮蛩阍诔绦蛑屑尤雽?duì)這些異常的處理，所以需要在每個(gè)方法的參數(shù)表后用關(guān)鍵字throws“扔出”這些異常，如第6行
public static void main(String args[])throws IOException
這樣異常發(fā)生時(shí)，將自動(dòng)中止程序運(yùn)行并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理。請(qǐng)參看第五章的內(nèi)容。
程序的輸入來(lái)源是一個(gè)BufferedReader類(lèi)的對(duì)象in，它的聲明在第８行：
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
因而具有BufferedReader中定義的所有輸入功能。
in.readLine()
是讀入一行輸入，并返回一字符串。而
charAt(i)
是String類(lèi)的一個(gè)方法，取得指定字符串的第i個(gè)元素作為字符型返回。這兩上方法邊用，則可取得想要的輸入。而在輸入前用
System.out.flush();
將緩沖清空，以保證輸入的正確性。
System.out.print
System.out.println
都是輸出語(yǔ)句，不同的只是后者在輸出結(jié)束后自動(dòng)換行。類(lèi)System和getInt()中用到的類(lèi)都是Interger(注意不是int!)都在Java的lang名中定義，我們將在第六章詳細(xì)介紹。
在了解以上的基本輸入輸出后，這個(gè)程序就變得較等了。為了方便起見(jiàn)，我們不失一般性的將Show類(lèi)的所有成員都定義為static的，這樣，類(lèi)Show就不同志需要特別定義的構(gòu)造方法了。在第５行聲明的變量board是ShowMails類(lèi)的對(duì)象，用來(lái)建立郵件庫(kù)：
public static ShowMails board=new ShowMails();
第44行開(kāi)始的getInt方法用來(lái)從鍵盤(pán)輸入獲得一個(gè)整數(shù)。第6行開(kāi)始的main方法則是程序的主體。它實(shí)現(xiàn)的功能是不斷詢(xún)問(wèn)是否要加入新郵件，肯定回答時(shí)要求選擇郵件類(lèi)型并輸入相應(yīng)信息。據(jù)此創(chuàng)建郵件子類(lèi)對(duì)象并加入board中，直至得到不定回答退出。最后顯示此時(shí)已有的郵件信息。郵件的加入和顯示都通過(guò)簡(jiǎn)單的
board.pubMails()
board.showAll()
調(diào)用ShowMails的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，簡(jiǎn)潔明了而層次清晰。這就是面向?qū)ο筮M(jìn)行數(shù)據(jù)封裝和重用的優(yōu)點(diǎn)所在。要執(zhí)行類(lèi)Show，我們需要將例4.5～例4.8的文件依次輸入、編譯。最后用解釋器java執(zhí)行類(lèi)Show。下面給出的是Show的運(yùn)行結(jié)果，其中加下劃線“_”的是鍵盤(pán)輸入。
例4.9 類(lèi)Show運(yùn)行結(jié)果。
D:java01>java ch4package.Show
Do you want to add mails(Y/N)?n //詢(xún)問(wèn)有是否添加郵件
No mails. //顯示沒(méi)有郵件
D:java01>java ch4package.Show
Do you want to add mails(Y/N)?y//詢(xún)問(wèn)有是否添加郵件
Address information: //要求輸入地址信息
From:NanJing
To:BeiJing
Choose the mail type:1-Parcel 2-Remittance 1//要求選擇郵件類(lèi)型
Parce Weight:100//要求輸入包裹重量
Do you want to add mails(Y/N)?y
Address information:
From:ShangHai
To:TianJing
Choose the mail type:1-Parcel 2-Remittance 2
Remittance Money:400//要求輸入?yún)R款金額
Do you want to add mails(Y/N)?n
Mail NO1:Parcel://輸出所有郵件信息
From:NanJing To:BeiJing
Weigth:2g
Mail NO2:Remittance:
From:ShangHai To:TianJing
Money:400 Yuan
D:java01
4.4 Java的接口
4.4.1 引進(jìn)接口的目的
Java的接口也是面向?qū)ο蟮囊粋€(gè)重要機(jī)制。它的引進(jìn)是為了實(shí)現(xiàn)多繼承，同時(shí)免除C++中的多繼承那樣的復(fù)雜性。前面講過(guò)，抽象類(lèi)中包含一個(gè)或多個(gè)抽象方法，該抽象類(lèi)的子類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)這些抽象方法。接口類(lèi)似于抽象類(lèi)，只是接口中的所有方法都是抽象的。這些方法由實(shí)現(xiàn)這一接口的不同類(lèi)具體完成。在使用中，接口類(lèi)的變量可用來(lái)代表任何實(shí)現(xiàn)了該接口的類(lèi)的對(duì)象。這就相當(dāng)于把類(lèi)根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)分別代表，而不必顧慮它所在的類(lèi)繼承層次。這樣可以最大限度地利用動(dòng)態(tài)綁定，隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。接口還可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)之間的常量共享。
為了說(shuō)明接口的作用，我們不妨假設(shè)有一系列的圖形類(lèi)，其中一部分在圖形中加入了文字，成為可編輯的，它們應(yīng)當(dāng)支持最普遍的編輯功能：
cut，copy，paste和changeFont
將這些方法的原型統(tǒng)一組合在一個(gè)EditShape接口中，就可以保證方法名的規(guī)范統(tǒng)一和使用的方便。我們畫(huà)出這個(gè)假想的類(lèi)和接口的繼承關(guān)系圖，可以更直觀地了解。
Object
↓
Shape
┌────────────┼─────────────┐
↓ ↓ ↓
Circle Rectangle Triangle
↙ ↘ ↙ ↘ ↙ ↘
PaintCircle TextCircle PaintRectangle TextRectangle PaintTriangle TextTrangle
↑ ↑ ↑
└───────────┼───────────────┘
EditShape
圖4.1 Shape 和 EditShape
以圖中類(lèi)Circle的兩個(gè)子類(lèi)為例。類(lèi)PaintCircle未實(shí)現(xiàn)EditShape接口，不支持上述編輯功能。而類(lèi)TextCircle既是Cricle的子類(lèi)，又實(shí)現(xiàn)了EditShape接口，因而不但具有Circle類(lèi)的圖形牲，又支持EditShape定義的編輯功能。而在TextCircle，TextRectangle和TextTriangle中，支持這些編輯功能的方法是同名同參的(與EditShape的定義一致)，這又提供了使用上的方便。
4.4.2 接口的聲明和使用
Java的接口類(lèi)似于抽象類(lèi)，因而它的聲明也和抽象類(lèi)類(lèi)似，只定義了類(lèi)中方法的原型，而沒(méi)有直接定義方法的內(nèi)容。它的聲明格式為：
[接口修飾符] interface 接口名 [extends 父類(lèi)名]
{...//方法的原型定義或靜態(tài)常數(shù)}
接口修飾符可以是public或abstract，其中abstract缺省時(shí)也有效。public的含義與類(lèi)修飾符是一致的。要注意的是一個(gè)編譯單元，即一個(gè).java文件中最多只能有一個(gè)public的類(lèi)或接口，當(dāng)存在public的類(lèi)或接口時(shí)，編譯單必須與這個(gè)類(lèi)或接口同名。
被聲明的變量總是被視為static和final的，因而必須在聲明時(shí)給定初值。被聲明的方法總是abstract的，abstarct缺省也有效。與抽象類(lèi)一樣，接口不需要構(gòu)造方法。接口的繼承與為是一樣的，當(dāng)然一個(gè)接口的父類(lèi)也必須是接口。下面是一個(gè)接口的例子：
interface EditShape{
void cut();
void copy();
void paste();
void changeFont();
}
在使用時(shí)，為了將某個(gè)接口實(shí)現(xiàn)，必須使用關(guān)鍵字implements。格式是這樣的：
[類(lèi)修飾符] class 類(lèi)名 [extends 父類(lèi)名] [implements?接口名表]
其中，接口名表可包括多個(gè)接口名稱(chēng)，各接口間用逗號(hào)分隔。“實(shí)現(xiàn)(implements)“了一個(gè)接口的非抽象類(lèi)必須寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)接口中定義的方法的具體代碼，同時(shí)可以讀取使用接口中定義的任何變量。
例4.10 接口的實(shí)現(xiàn)
class TextCircle extends Circle implements EditShape
{...
void cut() {...//具體實(shí)現(xiàn)代碼}
void copy() {...//具體實(shí)現(xiàn)代碼}
void paste() {...//具體實(shí)現(xiàn)代碼}
void changeFont {...//具體實(shí)現(xiàn)代碼}
...
}
4.4.3 多繼承
在Java中，類(lèi)之間只允許單繼承，但我們可以把一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)的接口類(lèi)也看作這個(gè)類(lèi)的父類(lèi)。類(lèi)從它實(shí)現(xiàn)的接口那里“繼承”了變量和方法，盡管這些變量是靜態(tài)常量，這些方法是未實(shí)現(xiàn)的原型。如果一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)的接口類(lèi)不止一個(gè)，那么所有這些接口類(lèi)都被視為它的“父類(lèi)”。這樣，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)或多個(gè)接口的類(lèi)就相當(dāng)于是從兩個(gè)(加上該類(lèi)原有意義上的父類(lèi))或兩個(gè)以上的類(lèi)派生出來(lái)的。Java的多繼承正是建立在這種意義之上。通過(guò)接口的繼承，相當(dāng)于只選擇了一部分需要的特征匯集在接口中由不同的類(lèi)共享并繼承下去，而不必通過(guò)父子類(lèi)間的繼承關(guān)系將所有的方法和變量全部傳遞給子類(lèi)。所以我們又可以把Java的這種多繼承稱(chēng)為“有選擇的多繼承”。這種多繼承與一般的多繼承相比，更為精簡(jiǎn)，復(fù)雜度也隨之大大降低。
在多繼承時(shí)，一個(gè)子類(lèi)可能會(huì)從它的不同父類(lèi)那里繼承到同名的不同變量或方法，這往往會(huì)引起兩義性問(wèn)題，即不知道子類(lèi)中這樣的變量或方法究竟是繼承了哪一個(gè)父類(lèi)的版本，在Java中，為了防止出現(xiàn)這樣的兩義性問(wèn)題，規(guī)定不允許一個(gè)子類(lèi)繼承的父類(lèi)和實(shí)現(xiàn)的接口類(lèi)中定義同名的不同變量，否則編譯該子類(lèi)時(shí)將出錯(cuò)，無(wú)法通過(guò)。而對(duì)于方法，由于接口類(lèi)中定義的總是abstract的方法原型，而沒(méi)有實(shí)際代碼，所以不會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的兩義性問(wèn)題。相反，常會(huì)存在這樣的情況：當(dāng)接口類(lèi)中要求實(shí)現(xiàn)的方法子類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，而子類(lèi)的父類(lèi)中定義有同名方法時(shí)，編譯器將子類(lèi)從父繼承的該方法視為對(duì)接口的的實(shí)現(xiàn)。這樣的繼承和實(shí)現(xiàn)都被認(rèn)為是合法的。
4.5 實(shí)現(xiàn)了接口的郵件類(lèi)例子
這一節(jié)我們將4.3節(jié)郵件類(lèi)的例子加以改進(jìn)和擴(kuò)展，加入有關(guān)接口的內(nèi)容，以說(shuō)明接口和多繼承的概念。
首先定義一個(gè)名為MailPost的接口，其中沒(méi)有定義變量，而是給出兩個(gè)有關(guān)郵寄方法原型。
calPrice()計(jì)算郵費(fèi)并以浮點(diǎn)數(shù)形式返回；
post()完成郵寄。
例4.11 接口MailPost。
//MailPost.java
package ch4package;
public interface MailPost{
public float claPrice();
public void post();
}
接下來(lái)在包裹Parcel和匯款Remittance的基礎(chǔ)上分別派生出可郵寄的包裹和匯款：PostParcel和PostRemit兩個(gè)子類(lèi)。
例4.12 子類(lèi)PostParcel和PostRemit。
---------------------------------
//PostParcel.java
package ch4package;
import java.lang.*;
public class PostParcel extends Parcel implements MailPost{
protected int postage;
protected boolean postable;
protected boolean posted;
PostParcel(Ttring address1,String address2,int w,intp){
//構(gòu)造方法
super(address1,address2,w);
postage=p;
postable=false;
posted=false;
}
public float calPrice(){//計(jì)算郵資
return((float)0.05*weight);
}
public void post(){//郵寄包裹
float price=calPrice();
postable=(price<=postage);
posted=true;
}
public void showMe(){//顯示郵件信息
float price=calPrice();
System.out.println("Postable Parcel:");
System.out.println(" From:")+fromAddress+ To"
+toAddress);
System.out.println(" Weigth:)+weigth+"g Postage:"
+postage+"Yuan");
if(posted){
if(postable)System.out.println(" It has been
posted !");
else{
System.out.println(" It needs more postage:");
System.out.println(" The current postage
is:"+postage+"Yuan");
System.out.println(" The price is:"+price+"Yuan");
}
}
}
}
//PostRemit.java
package ch4package;
import java.lang.*;
public class PostRemit exteds Remittance implements MailPost{
protected int postage;
portected boolean postable;
protected boolean posted;
PostRemit(String address1,String address2,int m,int p){
//構(gòu)造方法
super(address1,address2,m);
postage=p;
postable=false;
posted=false;
}
public float calPrice(){//計(jì)算郵資
float price=cealPrice();
postable=(price<=postage);
posted=true;
}
public void showMe(){//顯示郵件信息
float price=calPrice();
System.out.println("Postable Remit:");
System.out.println(" From:"+fromAddress+" To:"
+toAddress);
System.out.println(" Money:"+money+"Yuan"+" Postage:"
+postage+"Yuan");
if(posted){
if(postable)System.out.println(" It has been
posted!");
else{
System.out.println(" It needs more postage:");
System.out.println(" The current postage is:"
+postage+"Yuan");
System.out.println(" The price is:"
+price+"Yuan");
}
}
}
}
---------------------------------
這兩個(gè)類(lèi)都實(shí)現(xiàn)了接口MailPost。由于兩個(gè)類(lèi)非常相似，我們?nèi)匀恢攸c(diǎn)講解其中一個(gè)：類(lèi)PostParce。
PostParcel仍是包c(diǎn)h4package中的一員，它是類(lèi)Parcel的子類(lèi)(extends Parcel)，又實(shí)現(xiàn)了接口MailPost(implements MailPost)：
public class PostParcel extends Parcel implements MailPost
在Parcel的基礎(chǔ)上，它新增加了三個(gè)變量：
postage，posted，postable
其中整型的postage用來(lái)記錄郵寄人提供的郵資，布爾型的posted和postable分別用來(lái)記錄是否被嘗試郵寄過(guò)以及郵寄是束成功。在PostParcel的構(gòu)造方法中，第9行語(yǔ)句
super(address1,address2,w);
調(diào)用了它的父類(lèi)Parcel的構(gòu)造方法，設(shè)定它從Parcel中繼承的變量寄出地址、寄達(dá)地址和重量的初值。這就是我們?cè)谇懊嫣岬竭^(guò)的super變量在構(gòu)造方法中的用途：調(diào)用父類(lèi)的相應(yīng)構(gòu)造方法。這樣做的一個(gè)好處是可以重用父類(lèi)的代碼，然后PostParcel就只需設(shè)定郵資，并將posted和postable初值都置為false。
PostParcel和PostRemit都實(shí)現(xiàn)了接口MailPost，國(guó)而在它們的定義中，都必須給出方法calPrice()和post()的具體實(shí)現(xiàn)。在PostParcel中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，郵費(fèi)只是根據(jù)重量每克收到0.05元，而不考慮寄達(dá)的距離，如語(yǔ)句第15行：
return ((float)0.05*weight);
在post()方法中，將計(jì)算所得郵資與瑞有郵費(fèi)加以比較，若郵費(fèi)已夠?qū)ostable設(shè)為true，包裹可郵寄；否則postable為false，包裹不可郵寄。無(wú)論postable取值如何，都已試圖郵寄，所以將posted置為true。處理過(guò)程見(jiàn)第18行至20行。
最后一個(gè)方法是showMe()。在這里，PostParcel重寫(xiě)(Overriding)了它的父類(lèi)Parcel中的同名方法。當(dāng)包裹尚未被試圖郵寄過(guò)，則在基本信息后附加有關(guān)的郵寄信息，若未郵寄成功，給出所需最費(fèi)提示。
PostRemit類(lèi)的基本構(gòu)成與PostParcel是一致的，讀者可以自己試著讀懂它的源文件。
在包c(diǎn)h4package中，類(lèi)Mails，Parcel，Remittance以及ShowMails都無(wú)需改動(dòng)，只有最后的可執(zhí)行類(lèi)Show需要相應(yīng)的修改。它的源程序如下。
例4.13 可執(zhí)行類(lèi)Show程序文件。
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//Show.java
1: package ch4package;
import java.lang.*;
2: import java.io.*;
3:
4: public class Show{
5: public static ShowMails board=new ShowMails();
6: public static void main(String args[])throws IOException{
7: boolean finished=false;
8: BufferedReader in =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
9: while(!finished){//添加郵件
10: System.out.print(" Do you want to add mails(Y/N)?");
11: System.out.flush();
12: char ch=in.readLine().charAt(0);
13: if('Y'==Character.toUpperCase(ch)){
14: System.out.println("Address information:");
15: System.out.print(" From:");//輸入地址信息
16: System.out.flush();
17: String address1=in.readLine();
18: System.out.print(" To:");
19: System.out.flush();
20: String address2=in.readLine();
//選擇郵件種類(lèi)
21: System.out.print("Choose the mail type:1-Parcel
2-Remittance ");
22: System.out.flush();
23: ch=in.readLine().charAt(0);
24: if('1'==ch){//輸入包裹重量
25: System.out.print("Parcel Weight:");
26: System.out.flush();
27: int w=getInt();
//是否寄出郵件
System.out.print("Do you want to post it(Y/N?");
System.out.flush();
ch=in.readLine().charAt(0);
if('Y'==Character.toUpperCase(ch)){//輸入郵資
System.out.println("You want to post in,then
input your postage:");
System.out.flush();
int p=getInt();
//可郵寄包裹
PostParcel pa=new
PostParcel(address1,address2,w,p);
board.putMails(pa);
}
//不可郵寄包裹
else{Parcel pa=new Parcel(address1,address2,w);
board.putMails(pa);}
}
if('2'==ch){
System.out.print("Remittance Money:");
System.out.flush();
int m=getInt();
System.out.print("Do you want to post it(Y/N)?");
System.out.flush():
ch=in.readLine().charAt(0);
if('Y'==Character.toUpperCase(ch)){
System.out.println("You want to post it,then input
postage:");
System.out.flush();
int p=getInt();
//可郵寄匯款
PostRemit re=new PostRemit(address1,address2,m,p);
board.putMails(re);
}
//不可郵寄匯款
else{Remittance re=new Remittance(address1,address2,m);
board.putMails(re);}
}
}
else finished=true;
}
System.out.println("");
board.showAll();//顯示郵件信息
post();
}
public static int getInt() throws IEOxception{
BufferedReader in=new BufferedReader
(new InputStreamReader(System.in));
String st=in.readLine();
Integer i=new Integer(st);
return i.intValue();
}
private static void post()throws ClassCastException,IOException{
int noard.mailnum();
if(n!=0){
System.out.println("You have "+n+" mails");
boolean end=false;
//檢查郵寄情況
while(!end){
System.out.print(" Input the mail NO you want to check the
result(輸0退出):");
System.out.flush();
int i=getInt();
if(i!=0){
try{
Mails obj=board.getMails(i-1);
post((MailPost)obj);
obj.showMe();
}catch(ClassCastException ex){
System.out.println("Mail is not postable!");}
}
else end=true;
}
}
}
private static void post(MailPost obj){
obj.calPrice();
obj.post();
}
}
-------------------------
與第三節(jié)例4.8中類(lèi)的Show相比，改動(dòng)后的Show的main方法增加了詢(xún)問(wèn)是否要將郵件設(shè)為可郵寄類(lèi)型的功能以及相應(yīng)的處理段，并調(diào)用Post()方法郵寄郵件并給出郵寄情況說(shuō)明。類(lèi)Show定義了兩個(gè)post方法來(lái)實(shí)惠郵寄。這兩個(gè)方法雖同名，但參數(shù)不同，完成的功能也大相徑庭。
第72行至92行的第一個(gè)post方法沒(méi)有參數(shù)。它首先給出現(xiàn)有郵件數(shù)量，然后根據(jù)輸入的郵件號(hào)通過(guò)ShowMails的getMails方法取得郵件，再調(diào)用第二個(gè)post方法實(shí)際將郵件寄出；當(dāng)輸入的郵件號(hào)為零時(shí)結(jié)束。在調(diào)用第二個(gè)post方法時(shí)，需要將郵件顯式轉(zhuǎn)換為接口類(lèi)MailPost:
83:Mails obj=bord.getMails(i-1);
84:post((MailPost)obj);
因?yàn)镻ostParcel和PostRemit都實(shí)現(xiàn)了接口MailPost，都支持這樣的轉(zhuǎn)換，就可以通過(guò)種形式從功能上將它們統(tǒng)一起來(lái)。如果該郵件所屬的類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)接口MailPost ,如類(lèi)Parcel或類(lèi)Remittance，這樣的類(lèi)型轉(zhuǎn)換就不能實(shí)現(xiàn)，將引發(fā)類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常(ClassCastException)，不再轉(zhuǎn)去調(diào)用post方法，而由catch結(jié)構(gòu)給出“郵件無(wú)法被郵寄”的報(bào)錯(cuò)信息：
86:}catch(ClassCastException ex){
87: System.out.println("Mail is not postable!");}
其中的try-catch結(jié)構(gòu)是Java中異常處理的典型結(jié)構(gòu)。
第二個(gè)post方法帶一個(gè)MailPost接口類(lèi)的參數(shù)，它實(shí)際調(diào)用接口定義的方法calPrice和post將郵件寄出。
下面我們來(lái)看一個(gè)Show的執(zhí)行實(shí)例，其中帶下劃線“_”的部分為執(zhí)行的鍵盤(pán)輸入。
例4.14 Show的執(zhí)行結(jié)果。
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當(dāng)啟動(dòng)Show的運(yùn)行后，首先依照提示創(chuàng)建三個(gè)郵件對(duì)象，其中第一個(gè)是不可郵寄包裹后兩個(gè)分別是可郵寄的包裹和匯款。停止添加郵件后順序顯示現(xiàn)有郵件信息，包括郵件號(hào)、郵件類(lèi)別、地址信息、重量／金額以及已付郵資，并提示現(xiàn)有郵件總數(shù)。此時(shí)我們可依次檢查郵件是否可寄出：
輸入郵件號(hào)“１”，由于此包裹不是可郵寄包裹類(lèi)，給出報(bào)告：郵件不可寄出；
輸入郵件號(hào)“２”，該郵件是可郵寄包裹，且通過(guò)郵資計(jì)算已付足，給出報(bào)告：郵件可寄出；
輸入郵件號(hào)“３”，該郵件是可郵寄匯款，但欠缺郵資，給出報(bào)告：郵件需補(bǔ)足郵資，然后列出應(yīng)交郵費(fèi)與實(shí)交郵費(fèi)比較。
最后輸入數(shù)字“０”，結(jié)束本次執(zhí)行。
這樣我們就完成了對(duì)第三節(jié)中郵件類(lèi)的擴(kuò)充和改進(jìn)，最終得到的包c(diǎn)h4package中所有類(lèi)和接口的層次繼承關(guān)系，如圖4.2所示。讀者可以對(duì)照這個(gè)圖理清它們的繼承和實(shí)現(xiàn)關(guān)系。
Object
┌─────┼─────┐
↓ ↓ ↓
Mails ShowMails show
┌───┴───┐
↓ ↓
Parcel Remittance
↓ ↓
PostParcel PostRemit
↖ ↗
MailPost
圖4.2 包c(diǎn)h4package的類(lèi)和接口層次
本章小結(jié)
在這一章中，我們真正接觸到Java的面向?qū)ο蟮臋C(jī)構(gòu)：類(lèi)、包和接口，介紹了如何運(yùn)用它們實(shí)現(xiàn)繼承、封裝、多態(tài)和動(dòng)態(tài)綁定經(jīng)及這種實(shí)現(xiàn)的好處。
在下一章中，將介紹Java的另外兩個(gè)基本而重要的機(jī)制：線程(Thread)和異常(Exception)，使大家了解Java的同步和出錯(cuò)處理。
from:?http://blog.chinaunix.net/uid-11361941-id-2880410.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java的类(class)、包(package)和接口(interface)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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