第7章 面向对象基础（下）

学习目标

• [ ] 认识枚举类型

• [ ] 会使用枚举类型

• [ ] 认识包装类

• [ ] 认识包装类

• [ ] 会使用包装类进行处理字符串

• [ ] 会分析包装类的相关面试题

• [ ] 能够声明抽象类

• [ ] 能够说出抽象类的特点

• [ ] 能够继承抽象类

• [ ] 掌握声明接口的格式

• [ ] 掌握实现接口的格式

• [ ] 说出接口中成员的特点

• [ ] 说出接口的其他特点

• [ ] 掌握static关键字的用法

• [ ] 说出内部类的几种形式

• [ ] 能够声明静态内部类和非静态成员内部类

• [ ] 能够看懂和声明匿名内部类

• [ ] 能够使用系统预定义的三个基本注解

• [ ] 能够编写文档注释

• [ ] 能够使用JUnit框架的@Test注解

第七章 面向对象基础—下（续）

7.1 枚举

7.1.1 概述

某些类型的对象是有限的几个，这样的例子举不胜举：

• 星期：Monday(星期一)……Sunday(星期天)
• 性别：Man(男)、Woman(女)
• 月份：January(1月)……December(12月)
• 季节：Spring(春天)……Winter(冬天)
• 支付方式：Cash（现金）、WeChatPay（微信）、Alipay(支付宝)、BankCard(银行卡)、CreditCard(信用卡)
• 员工工作状态：Busy（忙）、Free（闲）、Vocation（休假）
• 订单状态：Nonpayment（未付款）、Paid（已付款）、Fulfilled（已配货）、Delivered（已发货）、Checked（已确认收货）、Return（退货）、Exchange（换货）、Cancel（取消）

枚举类型本质上也是一种类，只不过是这个类的对象是固定的几个，而不能随意让用户创建。

在JDK1.5之前，需要程序员自己通过特殊的方式来定义枚举类型。

在JDK1.5之后，Java支持enum关键字来快速的定义枚举类型。

7.1.2 JDK1.5之前

在JDK1.5之前如何声明枚举类呢？

• 构造器加private私有化
• 本类内部创建一组常量对象，并添加public static修饰符，对外暴露这些常量对象

示例代码：

public class TestEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Season spring = Season.SPRING;
        System.out.println(spring);
    }
}
class Season{
    public static final Season SPRING = new Season();
    public static final Season SUMMER = new Season();
    public static final Season AUTUMN = new Season();
    public static final Season WINTER = new Season();
    private Season(){
    }
    public String toString(){
        if(this == SPRING){
            return "春";
        }else if(this == SUMMER){
            return "夏";
        }else if(this == AUTUMN){
            return "秋";
        }else{
            return "冬";
        }
    }
}

7.1.3 JDK1.5之后

语法格式：

【修饰符】 enum 枚举类名{
    常量对象列表
}
【修饰符】 enum 枚举类名{
    常量对象列表;
    其他成员列表;
}

示例代码：

public class TestEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Season spring = Season.SPRING;
        System.out.println(spring);
    }
}
enum Season{
    SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
}

示例代码：

public class TestEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Season spring = Season.SPRING;
        System.out.println(spring);
    }
}
enum Season{
    SPRING("春"),SUMMER("夏"),AUTUMN("秋"),WINTER("冬");
    private final String description;
    private Season(String description){
        this.description = description;
    }
    public String toString(){//需要手动编写，无法使用Generate toString()...
        return description;
    }
}

枚举类的要求和特点：

• 枚举类的常量对象列表必须在枚举类的首行，因为是常量，所以建议大写。
• 如果常量对象列表后面没有其他代码，那么“；”可以省略，否则不可以省略“；”。
• 编译器给枚举类默认提供的是private的无参构造，如果枚举类需要的是无参构造，就不需要声明，写常量对象列表时也不用加参数，
• 如果枚举类需要的是有参构造，需要手动定义private的有参构造，调用有参构造的方法就是在常量对象名后面加(实参列表)就可以。
• 枚举类默认继承的是java.lang.Enum类，因此不能再继承其他的类型。
• JDK1.5之后switch，提供支持枚举类型，case后面可以写枚举常量名。
• 枚举类型如有其它属性，建议（不是必须）这些属性也声明为final的，因为常量对象在逻辑意义上应该不可变。

7.1.4 枚举类型常用方法

1.toString(): 默认返回的是常量名（对象名），可以继续手动重写该方法！
2.name():返回的是常量名（对象名） 【很少使用】
3.ordinal():返回常量的次序号，默认从0开始
4.values():返回该枚举类的所有的常量对象，返回类型是当前枚举的数组类型，是一个静态方法
5.valueOf(String name)：根据枚举常量对象名称获取枚举对象

示例代码：

public class TestEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Season[] values = Season.values();
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            switch(values[i]){
            case SPRING:
                System.out.println(values[i]+":春暖花开，万物复苏");
                break;
            case SUMMER:
                System.out.println(values[i]+":百花争艳，郁郁葱葱");
                break;
            case AUTUMN:
                System.out.println(values[i]+":菊桂飘香，百树凋零");
                break;
            case WINTER:
                System.out.println(values[i]+":梅花独开，大地一色");
                break;
            }
        }
    }
}
enum Season{
    SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
}

7.1.5 练习

案例：
1、声明月份枚举类Month：

（1）创建：1-12月常量对象

JANUARY,FEBRUARY,MARCH,APRIL,MAY,JUNE,JULY,AUGUST,SEPTEMBER,OCTOBER,NOVEMBER,DECEMBER

（2）声明两个属性：value（月份值，例如：JANUARY的value为1），
description（描述，例如：JANUARY的description为1月份是一年的开始）。

（3）声明一个有参构造，创建12个对象

（4）声明一个方法：public static Month getByValue(int value)

（5）手动重写toString()：返回对象信息，例如：1->1月份是一年的开始。

2、在测试类中，从键盘输入1个1-12的月份值，获取对应的月份对象，并打印对象

7.2 包装类

7.2.1 包装类

Java提供了两个类型系统，基本类型与引用类型，使用基本类型在于效率，然而当要使用只针对对象设计的API或新特性（例如泛型），那么基本数据类型的数据就需要用包装类来包装。

7.2.2 装箱与拆箱

装箱：把基本数据类型转为包装类对象。

转为包装类的对象，是为了使用专门为对象设计的API和特性

拆箱：把包装类对象拆为基本数据类型。

转为基本数据类型，一般是因为需要运算，Java中的大多数运算符是为基本数据类型设计的。比较、算术等

基本数值——>包装对象

Integer i1 = new Integer(4);//使用构造函数函数
Integer i2 = Integer.valueOf(4);//使用包装类中的valueOf方法

包装对象——>基本数值

Integer i1 = new Integer(4);
int num1 = i1.intValue();

JDK1.5之后，可以自动装箱与拆箱。

注意：只能与自己对应的类型之间才能实现自动装箱与拆箱。

Integer i = 4;//自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等号右边：将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5;
//加法运算完成后，再次装箱，把基本数值转成对象。

Integer i = 1;
Double d = 1;//错误的，1是int类型

总结：对象（引用数据类型）能用的运算符有哪些？

（1）instanceof

（2）=：赋值运算符

（3）==和!=：用于比较地址，但是要求左右两边对象的类型一致或者是有父子类继承关系。

（4）对于字符串这一种特殊的对象，支持“+”，表示拼接。

7.2.3 包装类的一些API

1、基本数据类型和字符串之间的转换

（1）把基本数据类型转为字符串

int a = 10;
//String str = a;//错误的
//方式一：
String str = a + "";
//方式二：
String str = String.valueOf(a);

（2）把字符串转为基本数据类型

String转换成对应的基本类型 ，除了Character类之外，其他所有包装类都具有parseXxx静态方法可以将字符串参数转换为对应的基本类型，例如：

• public static int parseInt(String s)：将字符串参数转换为对应的int基本类型。
• public static long parseLong(String s)：将字符串参数转换为对应的long基本类型。
• public static double parseDouble(String s)：将字符串参数转换为对应的double基本类型。

或把字符串转为包装类，然后可以自动拆箱为基本数据类型

• public static Integer valueOf(String s)：将字符串参数转换为对应的Integer包装类，然后可以自动拆箱为int基本类型
• public static Long valueOf(String s)：将字符串参数转换为对应的Long包装类，然后可以自动拆箱为long基本类型
• public static Double valueOf(String s)：将字符串参数转换为对应的Double包装类，然后可以自动拆箱为double基本类型

注意:如果字符串参数的内容无法正确转换为对应的基本类型，则会抛出java.lang.NumberFormatException异常。

int a = Integer.parseInt("整数的字符串");
double d = Double.parseDouble("小数的字符串");
boolean b = Boolean.parseBoolean("true或false");
int a = Integer.valueOf("整数的字符串");
double d = Double.valueOf("小数的字符串");
boolean b = Boolean.valueOf("true或false");

2、数据类型的最大最小值

Integer.MAX_VALUE和Integer.MIN_VALUE
Long.MAX_VALUE和Long.MIN_VALUE
Double.MAX_VALUE和Double.MIN_VALUE

3、字符转大小写

Character.toUpperCase('x');
Character.toLowerCase('X');

4、整数转进制

Integer.toBinaryString(int i) 
Integer.toHexString(int i)
Integer.toOctalString(int i)

7.2.4 包装类对象的缓存问题

Integer i = 1;
Integer j = 1;
System.out.println(i == j);//true
Integer i = 128;
Integer j = 128;
System.out.println(i == j);//false
Integer i = new Integer(1);//新new的在堆中
Integer j = 1;//这个用的是缓冲的常量对象，在方法区
System.out.println(i == j);//false
Integer i = new Integer(1);//新new的在堆中
Integer j = new Integer(1);//另一个新new的在堆中
System.out.println(i == j);//false

    @Test
    public void test3(){
        Double d1 = 1.0;
        Double d2 = 1.0;
        System.out.println(d1==d2);//false 比较地址，没有缓存对象，每一个都是新new的
    }

7.2.5 面试题

1、类型转换问题

    @Test
    public void test4(){
        Double d1 = 1.0;
        double d2 = 1.0;
        System.out.println(d1==d2);//true 和基本数据类型比较会自动拆箱，比较数据值
    }
    @Test
    public void test2(){
        Integer i = 1000;
        double j = 1000;
        System.out.println(i==j);//true  会先将i自动拆箱为int，然后根据基本数据类型“自动类型转换”规则，转为double比较
    }
    @Test
    public void test(){
        Integer i = 1000;
        int j = 1000;
        System.out.println(i==j);//true 会自动拆箱，按照基本数据类型进行比较
    }

2、不可变对象

public class TestExam {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        Integer j = new Integer(2);
        Circle c = new Circle();
        change(i,j,c);
        System.out.println("i = " + i);//1
        System.out.println("j = " + j);//2
        System.out.println("c.radius = " + c.radius);//10.0
    }
    /*
     * 方法的参数传递机制：
     * （1）基本数据类型：形参的修改完全不影响实参
     * （2）引用数据类型：通过形参修改对象的属性值，会影响实参的属性值
     * 这类Integer等包装类对象是“不可变”对象，即一旦修改，就是新对象，和实参就无关了
     */
    public static void change(int a ,Integer b,Circle c ){
        a += 10;
//        b += 10;//等价于  b = new Integer(b+10);
        c.radius += 10;
        /*c = new Circle();
        c.radius+=10;*/
    }
}
class Circle{
    double radius;
}

7.3 抽象类

7.3.1 由来

抽象：即不具体、或无法具体

例如：当我们声明一个几何图形类：圆、矩形、三角形类等，发现这些类都有共同特征：求面积、求周长、获取图形详细信息。那么这些共同特征应该抽取到一个公共父类中。但是这些方法在父类中又无法给出具体的实现，而是应该交给子类各自具体实现。那么父类在声明这些方法时，就只有方法签名，没有方法体，我们把没有方法体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类必须是抽象类。

7.3.2 语法格式

• 抽象方法 ： 没有方法体的方法。
• 抽象类：被abstract所修饰的类。

抽象类的语法格式

【权限修饰符】 abstract class 类名{
}
【权限修饰符】 abstract class 类名 extends 父类{
}

抽象方法的语法格式

【其他修饰符】 abstract 返回值类型  方法名(【形参列表】);

注意：抽象方法没有方法体

代码举例：

public abstract class Animal {
    public abstract void run()；
}

public class Cat extends Animal {
    public void run (){
          System.out.println("小猫在墙头走~~~")；      
    }
}

public class CatTest {
      public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Cat c = new Cat(); 
        // 调用run方法
        c.run();
      }
}
输出结果：
小猫在墙头走~~~

此时的方法重写，是子类对父类抽象方法的完成实现，我们将这种方法重写的操作，也叫做实现方法。

7.3.3 注意事项

关于抽象类的使用，以下为语法上要注意的细节，虽然条目较多，但若理解了抽象的本质，无需死记硬背。

1. 抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。

   理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。

1. 抽象类中，也有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员变量使用的。

   理解：子类的构造方法中，有默认的super()或手动的super(实参列表)，需要访问父类构造方法。

1. 抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

   理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。

1. 抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。

   理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义。

7.3.4 练习

1、练习1

定义一个几何图形父类Graphic。所有几何图形都应该具备一个计算面积的方法。但是不同的几何图形计算面积的方式完全不同。

abstract class Graphic{
    public abstract double getArea();
}
class Circle extends Graphic{
    private double radius;
    public Circle(double radius) {
        super();
        this.radius = radius;
    }
    public Circle() {
        super();
    }
    public double getRadius() {
        return radius;
    }
    public void setRadius(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}
class Rectangle extends Graphic{
    private double length;
    private double width;
    public Rectangle(double length, double width) {
        super();
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    public Rectangle() {
        super();
    }
    public double getLength() {
        return length;
    }
    public void setLength(double length) {
        this.length = length;
    }
    public double getWidth() {
        return width;
    }
    public void setWidth(double width) {
        this.width = width;
    }
    @Override
    public double getArea() {
        return length * width;
    }
}

2、练习2

1、声明抽象父类：Person，包含抽象方法：
public abstract void walk();
public abstract void eat();

2、声明子类Man，继承Person
重写walk()：大步流星走路
重写eat()：狼吞虎咽吃饭
新增方法：public void smoke()实现为吞云吐雾

3、声明子类Woman，继承Person
重写walk()：婀娜多姿走路
重写eat()：细嚼慢咽吃饭
新增方法：public void buy()实现为买买买…

4、在测试类中创建子类对象，调用方法测试

public abstract class Person {
    public abstract void walk();
    public abstract void eat();
}

public class Man extends Person {
    @Override
    public void walk() {
        System.out.println("大步流星走路");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狼吞虎咽吃饭");
    }
    public void smoke(){
        System.out.println("吞云吐雾");
    }
}

public class Woman extends Person {
    @Override
    public void walk() {
        System.out.println("婀娜多姿走路");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("细嚼慢咽吃饭");
    }
    public void buy(){
        System.out.println("买买买...");
    }
}

public class TestExer1 {
    public static void main(String[] args) {
        Man m = new Man();
        m.eat();
        m.walk();
        m.smoke();
        System.out.println("-------------------------");
        Woman w = new Woman();
        w.eat();
        w.walk();
        w.buy();
    }
}

7.4 接口

7.4.1 概述

生活中大家每天都在用USB接口，那么USB接口与我们今天要学习的接口有什么相同点呢？

USB（ Universal Serial Bus ）是通用串行总线的英文缩写，是Intel公司开发的总线架构，使得在计算机上添加串行设备（鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘等）非常容易。只须将设备插入计算机的USB端口中，系统会自动识别和配置。 有了USB，我们电脑需要提供的各种插槽的口越来越少，而能支持的其他设备的连接却越来越多。

那么我们平时看到的电脑上的USB插口、以及其他设备上的USB插口是什么呢？
其实，不管是电脑上的USB插口，还是其他设备上的USB插口都只是遵循了USB规范的一种具体设备而已。
根据时代发展，USB接口标准经历了一代USB、第二代USB 2.0和第三代USB 3.0 。
USB规格第一次是于1995年，由Intel、IBM、Compaq、Microsoft、NEC、Digital、North Telecom等七家公司组成的USBIF(USB Implement Forum)共同提出，USBIF于1996年1月正式提出USB1.0规格，频宽为1.5Mbps。

USB2.0技术规范是有由Compaq、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC、Philips共同制定、发布的，规范把外设数据传输速度提高到了480Mbps，被称为USB 2.0的高速(High-speed)版本.

USB 3.0是最新的USB规范，该规范由英特尔等公司发起,USB3.0的最大传输带宽高达5.0Gbps(640MB/s),USB3.0 引入全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据，另2根用来接收数据，还有1根是地线。也就是说，USB 3.0可以同步全速地进行读写操作。

下面是USB2.0和USB3.0标准下的各类接口示意图：

    电脑边上提供了USB插槽，这个插槽遵循了USB的规范，只要其他设备也是遵循USB规范的，那么就可以互联，并正常通信。至于这个电脑、以及其他设备是哪个厂家制造的，内部是如何实现的，我们都无需关心。
    这种设计是将规范和实现分离，这也正是Java接口的好处。Java的软件系统会有很多模块组成，那么各个模块之间也应该采用这种面相接口的低耦合，为系统提供更好的可扩展性和可维护性。

• 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是/要…则必须能…”的思想。继承是一个”是不是”的is-a关系，而接口实现则是 “能不能”的has-a关系。

  • 例如：你能不能用USB进行连接，或是否具备USB通信功能，就看你是否遵循USB接口规范
  • 例如：Java程序是否能够连接使用某种数据库产品，那么要看该数据库产品有没有实现Java设计的JDBC规范

7.4.2 定义格式

接口的定义，它与定义类方式相似，但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件，但一定要明确它并不是类，而是另外一种引用数据类型。

引用数据类型：数组，类，接口。

1、接口的声明格式

【修饰符】 interface 接口名{
    //接口的成员列表：
    // 静态常量
    // 抽象方法
    // 默认方法
    // 静态方法
    // 私有方法
}

示例代码：

interface Usb3{
    //静态常量
    long MAX_SPEED = 500*1024*1024;//500MB/s
    //抽象方法
    void read();
    void write();
    //默认方法
    public default void start(){
        System.out.println("开始");
    }
    public default void stop(){
        System.out.println("结束");
    }
    //静态方法
    public static void show(){
        System.out.println("USB 3.0可以同步全速地进行读写操作");
    }
}

2、接口的成员说明

接口定义的是多个类共同的公共行为规范，这些行为规范是与外部交流的通道，这就意味着接口里通常是定义一组公共方法。

在JDK8之前，接口中只允许出现：

（1）公共的静态的常量：其中public static final可以省略

（2）公共的抽象的方法：其中public abstract可以省略

理解：接口是从多个相似类中抽象出来的规范，不需要提供具体实现

在JDK1.8时，接口中允许声明默认方法和静态方法：

（3）公共的默认的方法：其中public 可以省略，建议保留，但是default不能省略

（4）公共的静态的方法：其中public 可以省略，建议保留，但是static不能省略

在JDK1.9时，接口又增加了：

（5）私有方法

除此之外，接口中不能有其他成员，没有构造器，没有初始化块，因为接口中没有成员变量需要初始化。

3、面试题拷问？

1、为什么接口中只能声明公共的静态的常量？

因为接口是标准规范，那么在规范中需要声明一些底线边界值，当实现者在实现这些规范时，不能去随意修改和触碰这些底线，否则就有“危险”。

例如：USB1.0规范中规定最大传输速率是1.5Mbps，最大输出电流是5V/500mA

       USB3.0规范中规定最大传输速率是5Gbps(500MB/s)，最大输出电流是5V/900mA

例如：尚硅谷学生行为规范中规定学员，早上8:25之前进班，晚上21:30之后离开等等。

2、为什么JDK1.8之后要允许接口定义静态方法和默认方法呢？因为它违反了接口作为一个抽象标准定义的概念。

静态方法：因为之前的标准类库设计中，有很多Collection/Colletions或者Path/Paths这样成对的接口和类，后面的类中都是静态方法，而这些静态方法都是为前面的接口服务的，那么这样设计一对API，不如把静态方法直接定义到接口中使用和维护更方便。

默认方法：（1）我们要在已有的老版接口中提供新方法时，如果添加抽象方法，就会涉及到原来使用这些接口的类就会有问题，那么为了保持与旧版本代码的兼容性，只能允许在接口中定义默认方法实现。比如：Java8中对Collection、List、Comparator等接口提供了丰富的默认方法。（2）当我们接口的某个抽象方法，在很多实现类中的实现代码是一样的，此时将这个抽象方法设计为默认方法更为合适，那么实现类就可以选择重写，也可以选择不重写。

3、为什么JDK1.9要允许接口定义私有方法呢？因为我们说接口是规范，规范时需要公开让大家遵守的

私有方法：因为有了默认方法和静态方法这样具有具体实现的方法，那么就可能出现多个方法由共同的代码可以抽取，而这些共同的代码抽取出来的方法又只希望在接口内部使用，所以就增加了私有方法。

7.4.3 实现接口

接口的使用，它不能创建对象，但是可以被实现（implements ，类似于被继承）。

类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类可以称为接口的实现类，也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承，格式相仿，只是关键字不同，实现使用 implements关键字。

1、实现接口语法格式

【修饰符】 class 实现类  implements 接口{
    // 重写接口中抽象方法【必须】，当然如果实现类是抽象类，那么可以不重写
      // 重写接口中默认方法【可选】
}
【修饰符】 class 实现类 extends 父类 implements 接口{
    // 重写接口中抽象方法【必须】，当然如果实现类是抽象类，那么可以不重写
      // 重写接口中默认方法【可选】
}

注意：

1. 如果接口的实现类是非抽象类，那么必须重写接口中所有抽象方法。

2. 默认方法可以选择保留，也可以重写。

   重写时，default单词就不要再写了，它只用于在接口中表示默认方法，到类中就没有默认方法的概念了

1. 不能重写静态方法

示例代码：

class MobileHDD implements Usb3{
    //重写/实现接口的抽象方法，【必选】
    public void read() {
        System.out.println("读数据");
    }
    public void write(){
        System.out.println("写数据");
    }
    //重写接口的默认方法，【可选】
    //重写默认方法时，default单词去掉
    public void end(){
        System.out.println("清理硬盘中的隐藏回收站中的东西，再结束");
    }
}

2、如何调用对应的方法

• 对于接口的静态方法，直接使用“接口名.”进行调用即可

  • 也只能使用“接口名.”进行调用，不能通过实现类的对象进行调用

• 对于接口的抽象方法、默认方法，只能通过实现类对象才可以调用

  • 接口不能直接创建对象，只能创建实现类的对象

public class TestInteface {
    public static void main(String[] args) {
        //创建实现类对象
        MobileHDD b = new MobileHDD();
        //通过实现类对象调用重写的抽象方法，以及接口的默认方法，如果实现类重写了就执行重写的默认方法，如果没有重写，就执行接口中的默认方法
        b.start();
        b.read();
        b.stop();
        //通过接口名调用接口的静态方法
        MobileHDD.show();
    }
}

3、练习

1、声明一个LiveAble接口

• 包含两个抽象方法：

  • void eat();
  • void breathe();
• 包含默认方法 default void sleep()，实现为打印“静止不动”
• 包含静态方法 static void drink()，实现为“喝水”

2、声明动物Animal类，实现LiveAble接口。

• void eat();实现为“吃东西”，
• void breathe();实现为”吸入氧气呼出二氧化碳”
• void sleep()重写为”闭上眼睛睡觉”

3、声明植物Plant类，实现LiveAble接口。

• void eat();实现为“吸收营养”
• void breathe();实现为”吸入二氧化碳呼出氧气”

4、在测试类中，分别创建两个实现类的对象，调用对应的方法。通过接口名，调用静态方法

定义接口：

public interface LiveAble {
    // 定义抽象方法
    public abstract void eat();
    public abstract void breathe();
    //定义默认方法
    public default void sleep(){
        System.out.println("静止不动");
    }
    //定义静态方法
    public static void drink(){
        System.out.println("喝水");
    }
}

定义实现类：

public Animal implements LiveAble {
    //重写/实现接口的抽象方法
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }
    //重写/实现接口的抽象方法
    @Override
    public void breathe(){
        System.out.println("吸入氧气呼出二氧化碳");
    }
    //重写接口的默认方法
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("闭上眼睛睡觉");
    }
}

public class Plant implements LiveAble {
    //重写/实现接口的抽象方法
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吸收营养");
    }
    //重写/实现接口的抽象方法
    @Override
    public void breathe(){
        System.out.println("吸入二氧化碳呼出氧气");
    }
}

定义测试类：

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建实现类（子类）对象  
        Animal a = new Animal();
        // 调用实现后的方法
        a.eat();
        a.sleep();
        a.breathe();
        //创建实现类（子类）对象
        Plant p = new Plant();
        p.eat();
        p.sleep();
        p.breathe();
        //通过接口调用静态方法
        LiveAble.drink();
    }
}
输出结果：
吃东西
闭上眼睛睡觉
吸入氧气呼出二氧化碳
吸收营养
静止不动
吸入二氧化碳呼出氧气
喝水

7.4.4 接口的多实现

之前学过，在继承体系中，一个类只能继承一个父类。而对于接口而言，一个类是可以实现多个接口的，这叫做接口的多实现。并且，一个类能继承一个父类，同时实现多个接口。

实现格式：

【修饰符】 class 实现类  implements 接口1，接口2，接口3。。。{
    // 重写接口中所有抽象方法【必须】，当然如果实现类是抽象类，那么可以不重写
      // 重写接口中默认方法【可选】
}
【修饰符】 class 实现类 extends 父类 implements 接口1，接口2，接口3。。。{
    // 重写接口中所有抽象方法【必须】，当然如果实现类是抽象类，那么可以不重写
      // 重写接口中默认方法【可选】
}

接口中，有多个抽象方法时，实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。

定义多个接口：

interface A {
    public abstract void showA();
    public abstract void show();
}
interface B {
    public abstract void showB();
    public abstract void show();
}

定义实现类：

public class C implements A,B{
    @Override
    public void showA() {
        System.out.println("showA");
    }
    @Override
    public void showB() {
        System.out.println("showB");
    }
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show");
    }
}

练习

1、声明第一个接口Runner，包含抽象方法：void run()

2、声明第二个接口Swimming，包含抽象方法：void swim()

3、声明兔子类，实现Runner接口

4、声明乌龟类，实现Runner接口和Swimming接口

interface Runner{
    void run();
}

interface Swimming{
    void swim();
}

class Rabbit implements Runner{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("兔子跑得快");
    }
}

class Tortoise implements Runner,Swimming{
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("乌龟游得快");
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("乌龟跑的慢");
    }
}

7.4.5 默认方法冲突问题

1、亲爹优先原则

当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的抽象方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。代码如下：

定义接口：

interface A {
    public default void methodA(){
        System.out.println("AAAAAAAAAAAA");
    }
}

定义父类：

class D {
    public void methodA(){
        System.out.println("DDDDDDDDDDDD");
    }
}

定义子类：

class C extends D implements A {
      // 未重写methodA方法
}
class B extends D implements A{
    //当然也可以选择重写
    public void methodA(){
        System.out.println("BBBBBBBBBBBB");
    }
}

定义测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        c.methodA(); 
        B b = new B();
        b.methodA();
    }
}
输出结果:
DDDDDDDDDDDD
BBBBBBBBBBBB

2、必须做出选择

当一个类同时实现了多个接口，而多个接口中包含方法签名相同的默认方法时，怎么办呢？

无论你多难抉择，最终都是要做出选择的。代码如下：

声明接口：

interface A{
    public default void d(){
        System.out.println("今晚7点-8点陪我吃饭看电影");
    }
}
interface B{
    public default void d(){
        System.out.println("今晚7点-8点陪我逛街吃饭");
    }
}

选择保留其中一个，通过“接口名.super.方法名”的方法选择保留哪个接口的默认方法。

class C implements A,B{
    @Override
    public void d() {
        A.super.d();
    }
}

选择自己完全重写：

class D implements A,B{
    @Override
    public void d() {
        System.out.println("自己待着");
    }
}

7.4.6 接口的多继承

一个接口能继承另一个或者多个接口，接口的继承也使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。

定义父接口：

interface A {
    void a();
    public default void methodA(){
        System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA");
    }
}
interface B {
    void b();
    public default void methodB(){
        System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB");
    }
}

定义子接口：

interface C extends A,B{
    @Override
    public default void methodB() {
        System.out.println("CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC");
    }
}

小贴士：

子接口重写默认方法时，default关键字可以保留。

子类重写默认方法时，default关键字不可以保留。

class D implements C{
    @Override
    public void a() {
        System.out.println("xxxxx");
    }
    @Override
    public void b() {
        System.out.println("yyyyy");
    }
}

class E implements A,B,C{//效果和上面的D是等价的
    @Override
    public void b() {
        System.out.println("xxxxx");
    }
    @Override
    public void a() {
        System.out.println("yyyyy");
    }
}

7.4.7 接口与实现类对象的多态引用

实现类实现接口，类似于子类继承父类，因此，接口类型的变量与实现类的对象之间，也可以构成多态引用。通过接口类型的变量调用方法，最终执行的是你new的实现类对象实现的方法体。

public class TestInterface {
    public static void main(String[] args) {
        Flyable b = new Bird();
        b.fly();
        Flyable k = new Kite();
        k.fly();
    }
}
interface Flyable{
    //抽象方法
    void fly();
}
class Bird implements Flyable{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("展翅高飞");
    }
}
class Kite implements Flyable{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("别拽我，我要飞");
    }
}

7.4.8 接口面试题排错

第1题：成员变量冲突问题

class Base{
    int x = 1;
}
interface JieKou1{
    int x = 2;//公共的静态的常量
}
interface JieKou2{
    int x = 3;
}
class Sub extends Base implements JieKou1,JieKou2{
    public void test(){
//        System.out.println(x);//错误，模糊不清
        System.out.println(super.x);
        System.out.println(JieKou1.x);
        System.out.println(JieKou2.x);
    }
}

7.4.9 经典接口介绍

1、java.lang.Comparable

我们知道基本数据类型的数据（除boolean类型外）需要比较大小的话，之间使用比较运算符即可，但是引用数据类型是不能直接使用比较运算符来比较大小的。那么，如何解决这个问题呢？

Java给所有引用数据类型的大小比较，指定了一个标准接口，就是java.lang.Comparable接口：

package java.lang;
public interface Comparable{
    int compareTo(Object obj);
}

那么我们想要使得我们某个类的对象可以比较大小，怎么做呢？步骤：

第一步：哪个类的对象要比较大小，哪个类就实现java.lang.Comparable接口，并重写方法

• 方法体就是你要如何比较当前对象和指定的另一个对象的大小

第二步：对象比较大小时，通过对象调用compareTo方法，根据方法的返回值决定谁大谁小。

• this对象（调用compareTo方法的对象）大于指定对象（传入compareTo()的参数对象）返回正整数
• this对象（调用compareTo方法的对象）小于指定对象（传入compareTo()的参数对象）返回负整数
• this对象（调用compareTo方法的对象）等于指定对象（传入compareTo()的参数对象）返回零

代码示例：

public class TestComparable {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student(1,"张三",89);
        Student s2 = new Student(2,"李四",89);
        if(s1.compareTo(s2)>0){
            System.out.println("s1>s2");
        }else if(s1.compareTo(s2)<0){
            System.out.println("s1<s2");
        }else{
            System.out.println("s1 = s2");
        }
    }
}
class Student implements Comparable{
    private int id;
    private String name;
    private int score;
    //省略了构造器、get/set、toString等方法
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        //这些需要强制，将o对象向下转型为Student类型的变量，才能调用Student类中的属性
        Student stu = (Student) o;
        if(this.score != stu.score){
            return this.score - stu.score;
        }else{//成绩相同，按照学号比较大小
            return this.id - stu.id;
        }
    }
}

练习1：冒泡排序

声明一个Employee员工类，包含编号、姓名、薪资，实现Comparable接口，要求，按照薪资比较大小，如果薪资相同，按照编号比较大小。

声明一个测试类TestEmployee类，在main中创建Employee[]数组，长度为5，并且存储5个员工对象，现在要求用冒泡排序，实现对这个数组进行排序，遍历结果。

class Employee implements Comparable{
    private int id;
    private String name;
    private double salary;
    public Employee(int id, String name, double salary) {
        super();
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.salary = salary;
    }
    public Employee() {
        super();
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public double getSalary() {
        return salary;
    }
    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", salary=" + salary + "]";
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        Employee emp = (Employee) o;
        if(this.getSalary() != emp.getSalary()){
            return Double.compare(this.getSalary(), emp.getSalary());
        }
        return this.id - emp.id;
    }
}

public class TestComparable {
    public static void main(String[] args) {
        Employee[] arr = new Employee[5];
        arr[0] = new Employee(1,"张三",13000);
        arr[1] = new Employee(2,"李四",13000);
        arr[2] = new Employee(3,"王五",14000);
        arr[3] = new Employee(4,"赵六",7000);
        arr[4] = new Employee(5,"钱七",9000);
        //原顺序
        System.out.println("员工列表：");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
        //冒泡排序
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length-i; j++) {
                //因为Employee类型实现了Comparable接口，所以有compareTo()方法
                if(arr[j].compareTo(arr[j+1])>0){
                    Employee temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("排序后员工列表：");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

练习2：自定义数组排序工具类

自定义一个数组工具类MyArrays，它包含一个静态方法，可以给任意对象数组用冒泡排序实现从小到大排序，该怎么定义这个方法呢？

class MyArrays{
    public static void sort(Object[] arr){
        //冒泡排序
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length-i; j++) {
                //将arr[j]强制为Comparable接口类型，目的是调用compareTo方法
                //当然如果数组的元素没有实现这个接口，那么将会发生ClassCastException
                Comparable c = (Comparable) arr[j];
                if(c.compareTo(arr[j+1])>0){
                    Object temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }
    public static void print(Object[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

使用自定义的MyArrays数组工具类，给练习1的员工数组进行排序

public class TestComparable {
    public static void main(String[] args) {
        Employee[] arr = new Employee[5];
        arr[0] = new Employee(1,"张三",13000);
        arr[1] = new Employee(2,"李四",13000);
        arr[2] = new Employee(3,"王五",14000);
        arr[3] = new Employee(4,"赵六",7000);
        arr[4] = new Employee(5,"钱七",9000);
        //原顺序
        System.out.println("员工列表：");
        MyArrays.print(arr);
        //要求Employee类型必须实现Comparable接口，否则将发生ClassCastException异常
        MyArrays.sort(arr);
        System.out.println("排序后员工列表：");
        MyArrays.print(arr);
    }
}

java.util.Arrays数组工具类的public static void sort(Object[] a)就是这么实现的，只不过它使用的排序算法是效率更高快排，而不是冒泡排序，但是无论哪种排序算法，最终都要涉及到两个元素的比较大小，都需要通过元素调用compareTo()方法。

2、java.util.Comparator

思考：

（1）如果一个类，没有实现Comparable接口，而这个类你又不方便修改（例如：一些第三方的类，你只有.class文件，没有源文件），那么这样类的对象也要比较大小怎么办？

（2）如果一个类，实现了Comparable接口，也指定了两个对象的比较大小的规则，但是此时此刻我不想按照它预定义的方法比较大小，但是我又不能随意修改，因为会影响其他地方的使用，怎么办？

JDK在设计类库之初，也考虑到这种情况了，所以又增加了一个java.util.Comparator接口。

package java.util;
public interface Comparator{
    int compare(Object o1,Object o2);
}

那么我们想要比较某个类的两个对象的大小，怎么做呢？步骤：

第一步：编写一个类，我们称之为比较器类型，实现java.util.Comparator接口，并重写方法

• 方法体就是你要如何指定的两个对象的大小

第二步：比较大小时，通过比较器类型的对象调用compare()方法，将要比较大小的两个对象作为compare方法的实参传入，根据方法的返回值决定谁大谁小。

• o1对象大于o2返回正整数
• o1对象小于o2返回负整数
• o1对象等于o2返回零

代码示例：一个没有实现Comparable接口的学生类

class Student{
    private String name;
    private int score;
    public Student(String name, int score) {
        super();
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
    public Student() {
        super();
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getScore() {
        return score;
    }
    public void setScore(int score) {
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", score=" + score + "]";
    }
}

代码示例：定义定制比较器类

class StudentScoreCompare implements Comparator{
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        Student s1 = (Student) o1;
        Student s2 = (Student) o2;
        return s1.getScore() - s2.getScore();
    }
}

代码示例：测试类

import java.util.Comparator;
public class TestComparator {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三",89);
        Student stu2 = new Student("李四",78);
        StudentScoreCompare ssc = new StudentScoreCompare();
        if(ssc.compare(stu1, stu2)>0){
            System.out.println(stu1 + ">" + stu2);
        }else if(ssc.compare(stu1, stu2)<0){
            System.out.println(stu1 + "<" + stu2);
        }else{
            System.out.println(stu1 + "=" + stu2);
        }
    }
}

练习1：冒泡排序

声明一个Employee员工类，包含编号、姓名、薪资，

声明一个测试类，在main中，创建Employee[]数组，长度为5，显示原来顺序结果

声明一个定制比较器EmpSalaryComparator，实现Comparator接口，按照薪资比较大小

声明一个定制比较器EmpIdComparator，实现Comparator接口，按照编号比较大小

在测试类中，分别用这个两个比较器对象，对数组进行排序，并显示排序后结果

员工类示例代码：

class Employee{
    private int id;
    private String name;
    private double salary;
    public Employee(int id, String name, double salary) {
        super();
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.salary = salary;
    }
    public Employee() {
        super();
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public double getSalary() {
        return salary;
    }
    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", salary=" + salary + "]";
    }
}