全套Java教程_Java基礎入門教程,零基礎小白自學Java必備教程 🛴# 014 # 第十四單元 介面 #

一、本單元知識點概述

(Ⅰ)知識點概述

 

二、本單元目標

(Ⅰ)重點知識目標

1.定義介面的格式
2.介面中成員的特點
3.介面的多實現操作
4.介面的多繼承操作

(Ⅱ)能力目標

1.掌握髮紅包案例的程式碼邏輯
2.掌握定義介面的格式
3.掌握實現介面的格式
4.掌握介面中成員的特點

三、本單元知識詳講

14.1 發紅包的綜合案例

14.1.1 綜合案例:群主發普通紅包★★★

群主發普通紅包。某群有多名成員,群主給成員發普通紅包。普通紅包的規則:

  1. 群主的一筆金額,從群主餘額中扣除,平均分成n等份,讓成員領取。

  2. 成員領取紅包後,保存到成員餘額中。

請根據描述,完成案例中所有類的定義以及指定類之間的繼承關係,並完成發紅包的操作。

14.1.2 案例分析 ★★★

根據描述分析,得出如下繼承體系:

 

14.1.3 案例實現 ★★★

定義用戶類:

 1 public class User {
 2     // 成員變數 
 3     private String username;// 用戶名
 4     private double leftMoney;// 餘額 
 5     // 構造方法
 6     public User() { }
 7     public User(String username, double leftMoney) {
 8         this.username = username; 
 9         this.leftMoney = leftMoney;
10     }
11     // get/set方法
12     public String getUsername() {
13         return username; 
14     }
15     public void setUsername(String username) { 
16         this.username = username; 
17     }
18     public double getLeftMoney() {
19         return leftMoney; 
20     }
21     public void setLeftMoney(double leftMoney) {
22         this.leftMoney = leftMoney; 
23     }
24     // 展示資訊的方法
25     public void show() {
26         System.out.println("用戶名:"+ username +" , 餘額為:" + leftMoney + "元");
27     } 
28 }

定義群主類:

 1 public class QunZhu extends User { 
 2     // 添加構造方法 
 3     public QunZhu() { }
 4     public QunZhu(String username, double leftMoney) { // 通過super 調用父類構造方法 
 5         super(username, leftMoney); 
 6     }
 7     /*
 8       群主發紅包,就是把一個整數的金額,分層若干等份。
 9         1.獲取群主餘額,是否夠發紅包. 不能則返回null,並提示. 能則繼續.
10         2.修改群主餘額. 
11         3.拆分紅包. 
12             3.1.如果能整除,那麼就平均分。
13             3.2.如果不能整除,那麼就把餘數分給最後一份。
14     */ 
15     public ArrayList<Double> send(int money, int count) { 
16         // 獲取群主餘額 
17         double leftMoney = getLeftMoney(); 
18         if(money > leftMoney) {  
19             return null; 
20         }
21         // 修改群主餘額的 
22         setLeftMoney(leftMoney ‐ money); 
23         // 創建一個集合,保存等份金額 
24         ArrayList<Double> list = new ArrayList<>(); 
25         // 擴大100倍,相當於折算成'分'為單位,避免小數運算損失精度的問題 
26         money = money * 100;
27         // 每份的金額
28         int m = money / count; 
29         // 不能整除的餘數 
30         int l = money % count; 
31         // 無論是否整除,n‐1份,都是每份的等額金額 
32         for (int i = 0; i < count ‐ 1; i++) {
33             // 縮小100倍,折算成 '元' 
34             list.add(m / 100.0); 
35         }
36         // 判斷是否整除 
37         if (l == 0) { 
38             // 能整除, 最後一份金額,與之前每份金額一致 
39             list.add(m / 100.0); 
40         } else { 
41             // 不能整除, 最後一份的金額,是之前每份金額+餘數金額 
42             list.add((m + l) / 100.00);
43         }
44         // 返回集合 
45         return list; 
46     } 
47 }

定義成員類:

 1 public class Member extends User { 
 2     public Member() { }
 3     public Member(String username, double leftMoney) {
 4         super(username, leftMoney); 
 5     }
 6     // 打開紅包,就是從集合中,隨機取出一份,保存到自己的餘額中 
 7     public void openHongbao(ArrayList<Double> list) {
 8         // 創建Random對象 
 9         Random r = new Random(); 
10         // 隨機生成一個角標 
11         int index = r.nextInt(list.size()); 
12         // 移除一個金額
13         Double money = list.remove(index); 
14         // 直接調用父類方法,設置到餘額 
15         setLeftMoney( money ); 
16     } 
17 }

定義測試類:

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args) { 
 3         // 創建一個群主對象 
 4         QunZhu qz = new QunZhu("群主" , 200); 
 5         // 創建一個鍵盤錄入 
 6         Scanner sc = new Scanner(); 
 7         System.out.println("請輸入金額:");
 8         int money = sc.nextInt(); 
 9         System.out.println("請輸入個數:"); 
10         int count = sc.nextInt(); 
11         // 發送紅包 
12         ArrayList<Double> sendList = s.send(money,count);
13         // 判斷,如果餘額不足
14         if(sendList == null){ 
15             System.out.println(" 餘額不足..."); 
16             return; 
17         }
18         // 創建三個成員 
19         Member m = new Member();
20         Member m2 = new Member(); 
21         Member m3 = new Member(); 
22         // 打開紅包 
23         m.openHongbao(sendList); 
24         m2.openHongbao(sendList);
25         m3.openHongbao(sendList);
26         // 展示資訊 
27         qz.show();
28         m.show();
29         m2.show(); 
30         m3.show(); 
31     } 
32 }

14.2 介面

14.2.1 概述 ★★★

介面,是Java語言中一種引用類型,是方法的集合,如果說類的內部封裝了成員變數、構造方法和成員方法,那麼

介面的內部主要就是封裝了方法,包含抽象方法(JDK 7及以前),默認方法和靜態方法(JDK 8),私有方法(JDK 9)。

介面的定義,它與定義類方式相似,但是使用 interface 關鍵字。它也會被編譯成.class文件,但一定要明確它並

不是類,而是另外一種引用數據類型。

引用數據類型:數組,類,介面。

介面的使用,它不能創建對象,但是可以被實現( implements ,類似於被繼承)。一個實現介面的類(可以看做是介面的子類),需要實現介面中所有的抽象方法,創建該類對象,就可以調用方法了,否則它必須是一個抽象

類。

14.2.2 定義格式 ★★★★

public interface 介面名稱 { 
    // 抽象方法
    // 默認方法
    // 靜態方法 
    // 私有方法 
}

含有抽象方法

抽象方法:使用 abstract 關鍵字修飾,可以省略,沒有方法體。該方法供子類實現使用。

程式碼如下:

public interface InterFaceName { 
    public abstract void method(); 
}

**含有默認方法和靜態方法**

默認方法:使用 default 修飾,不可省略,供子類調用或者子類重寫。

靜態方法:使用 static 修飾,供介面直接調用。

程式碼如下:

public interface InterFaceName { 
    public default void method() {
        // 執行語句 
    }
    public static void method2() { 
        // 執行語句 
    } 
}

含有私有方法和私有靜態方法

私有方法:使用 private 修飾,供介面中的默認方法或者靜態方法調用。

程式碼如下:

public interface InterFaceName { 
    private void method() { 
        // 執行語句 
    } 
}

14.2.3 基本的實現 ★★★★

實現的概述

類與介面的關係為實現關係,即類實現介面,該類可以稱為介面的實現類,也可以稱為介面的子類。實現的動作類

似繼承,格式相仿,只是關鍵字不同,實現使用 implements 關鍵字。

非抽象子類實現介面:

  1. 必須重寫介面中所有抽象方法。

  2. 繼承了介面的默認方法,即可以直接調用,也可以重寫。

實現格式:

class 類名 implements 介面名 {
    // 重寫介面中抽象方法【必須】 
    // 重寫介面中默認方法【可選】 
}

抽象方法的使用

必須全部實現,程式碼如下:

定義介面:

public interface LiveAble { 
    // 定義抽象方法 
    public abstract void eat(); 
    public abstract void sleep(); 
}

定義實現類:

 1 public class Animal implements LiveAble {
 2     @Override 
 3     public void eat() { 
 4         System.out.println("吃東西"); 
 5     }
 6     @Override 
 7     public void sleep() { 
 8         System.out.println("晚上睡"); 
 9     } 
10 }

定義測試類:

 1 public class InterfaceDemo {
 2     public static void main(String[] args) { 
 3         // 創建子類對象 
 4         Animal a = new Animal(); 
 5         // 調用實現後的方法 
 6         a.eat(); 
 7         a.sleep(); 
 8     } 
 9 }
10 輸出結果:
11 吃東西 
12 晚上睡

默認方法的使用

可以繼承,可以重寫,二選一,但是只能通過實現類的對象來調用。

  1. 繼承默認方法,程式碼如下:

1 public interface LiveAble { 
2     public default void fly(){
3         System.out.println("天上飛");
4     } 
5 }

定義實現類:

public class Animal implements LiveAble {
    // 繼承,什麼都不用寫,直接調用 
}

定義測試類:

 1 public class InterfaceDemo { 
 2     public static void main(String[] args) { 
 3         // 創建子類對象 
 4         Animal a = new Animal(); 
 5         // 調用默認方法 
 6         a.fly(); 
 7     } 
 8 }
 9 輸出結果:
10 天上飛
  1. 重寫默認方法,程式碼如下:

定義介面:

1 public interface LiveAble { 
2     public default void fly(){
3         System.out.println("天上飛");
4     } 
5 }

定義實現類:

1 public class Animal implements LiveAble { 
2     @Override 
3     public void fly() { 
4         System.out.println("自由自在的飛"); 
5     }
6 }

定義測試類:

 1 public class InterfaceDemo { 
 2     public static void main(String[] args) { 
 3         // 創建子類對象 
 4         Animal a = new Animal(); 
 5         // 調用重寫方法 
 6         a.fly(); 
 7     } 
 8 }
 9 輸出結果:
10 自由自在的飛

靜態方法的使用

靜態與.class 文件相關,只能使用介面名調用,不可以通過實現類的類名或者實現類的對象調用,程式碼如下:

定義介面:

1 public interface LiveAble { 
2     public static void run(){ 
3         System.out.println("跑起來~~~");
4     } 
5 }

定義實現類:

public class Animal implements LiveAble {
    // 無法重寫靜態方法 
}

定義測試類:

1 public class InterfaceDemo {
2     public static void main(String[] args) { 
3         // Animal.run(); // 【錯誤】無法繼承方法,也無法調用 
4         LiveAble.run(); 
5     } 
6 }
7 輸出結果:
8 跑起來~~~

私有方法的使用

  • 私有方法:只有默認方法可以調用。

  • 私有靜態方法:默認方法和靜態方法可以調用。

如果一個介面中有多個默認方法,並且方法中有重複的內容,那麼可以抽取出來,封裝到私有方法中,供默認方法

去調用。從設計的角度講,私有的方法是對默認方法和靜態方法的輔助。同學們在已學技術的基礎上,可以自行測

試。

定義介面:

 1 public interface LiveAble { 
 2     default void func(){ 
 3         func1(); 
 4         func2(); 
 5     }
 6     private void func1(){ 
 7         System.out.println("跑起來~~~"); 
 8     }
 9     private void func2(){ 
10         System.out.println("跑起來~~~"); 
11     } 
12 }

14.2.4 介面的多實現 ★★★

之前學過,在繼承體系中,一個類只能繼承一個父類。而對於介面而言,一個類是可以實現多個介面的,這叫做接

口的多實現。並且,一個類能繼承一個父類,同時實現多個介面。

實現格式:

class 類名 [extends 父類名] implements 介面名1,介面名2,介面名3... {
    // 重寫介面中抽象方法【必須】 
    // 重寫介面中默認方法【不重名時可選】 
}

[ ]: 表示可選操作。

抽象方法

介面中,有多個抽象方法時,實現類必須重寫所有抽象方法。如果抽象方法有重名的,只需要重寫一次。程式碼如

下:

定義多個介面:

1 interface A { 
2     public abstract void showA();
3     public abstract void show(); 
4 }
5 interface B { 
6     public abstract void showB();
7     public abstract void show();
8 }

定義實現類:

 1 public class C implements A,B{
 2     @Override 
 3     public void showA() { 
 4         System.out.println("showA"); 
 5     }
 6     @Override
 7     public void showB() { 
 8         System.out.println("showB"); 
 9     }
10     @Override 
11     public void show() { 
12         System.out.println("show"); 
13     } 
14 }

默認方法

介面中,有多個默認方法時,實現類都可繼承使用。如果默認方法有重名的,必須重寫一次。程式碼如下:

定義多個介面:

1 interface A { 
2     public default void methodA(){}
3     public default void method(){}
4 }
5 interface B { 
6     public default void methodB(){}
7     public default void method(){}
8 }

定義實現類:

1 public class C implements A,B{ 
2     @Override 
3     public void method() {
4         System.out.println("method");
5     } 
6 }

靜態方法

介面中,存在同名的靜態方法並不會衝突,原因是只能通過各自介面名訪問靜態方法。

優先順序的問題

當一個類,既繼承一個父類,又實現若干個介面時,父類中的成員方法與介面中的默認方法重名,子類就近選擇執

行父類的成員方法。程式碼如下:

定義介面:

1 interface A { 
2     public default void methodA(){
3         System.out.println("AAAAAAAAAAAA");
4     } 
5 }

定義父類:

1 class D { 
2     public void methodA(){ 
3         System.out.println("DDDDDDDDDDDD");
4     } 
5 }

定義子類:

1 class C extends D implements A { 
2     // 未重寫methodA方法 
3 }

定義測試類:

1 public class Test {
2     public static void main(String[] args) {
3         C c = new C();
4         c.methodA();
5     } 
6 }
7 輸出結果: 
8 DDDDDDDDDDDD

14.2.5 介面的多繼承★★★

一個介面能繼承另一個或者多個介面,這和類之間的繼承比較相似。介面的繼承使用 extends 關鍵字,子介面繼承父介面的方法。如果父介面中的默認方法有重名的,那麼子介面需要重寫一次。程式碼如下:

定義父介面:

 1 interface A { 
 2     public default void method(){
 3         System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA"); 
 4     } 
 5 }
 6 interface B { 
 7     public default void method(){ 
 8         System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB"); 
 9     } 
10 }

定義子介面:

1 interface D extends A,B{ 
2     @Override 
3     public default void method() {
4         System.out.println("DDDDDDDDDDDDDD"); 
5     } 
6 }

小貼士:

子介面重寫默認方法時,default關鍵字可以保留。

子類重寫默認方法時,default關鍵字不可以保留。

14.2.6 其他成員特點 ★★★

  • 介面中,無法定義成員變數,但是可以定義常量,其值不可以改變,默認使用public static final修飾。

  • 介面中,沒有構造方法,不能創建對象。

  • 介面中,沒有靜態程式碼塊。

四、本單元知識總結

1. 介面的定義格式
2. 介面的特點
3. 介面的多實現

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