这篇笔记主要是抽象类和接口,还有简单介绍下三种设计模式:模板模式、工厂模式、命令模式

1.抽象方法和抽象类
(1)抽象方法和抽象类都必须使用abstract修饰符来定义,包含抽象方法的类只能被定义成抽象类,抽象类里面可以没有抽象方法。抽象方法里面没有方法体。
(2)抽象类不能被实例化,不能使用new关键字来调用抽象类的构造器来创建抽象类的实例,只能被当成父类来继承。

package cn.lsl;

public abstract class Shape {
{
System.out.println("抽象类的中的普通初始化块");
}
private String color;
public abstract double calPerimeter();
public abstract String getType();
public Shape(){}
public Shape(String color){
System.out.println("Shape的构造器");
this.color = color;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
}
package cn.lsl;

public class Triangle extends Shape {
private double a;
private double b;
private double c; public Triangle(String color, double a, double b, double c) {
super(color);
this.setSides(a, b, c);
} public void setSides(double a, double b, double c){
if(a>=b+c || b>=a+c || c>=a+b){
System.out.println("三角形两边之和必须大于第三边");
return;
}
this.a = a;
this.b = b;
this.c = c;
} @Override
public double calPerimeter() {
return a + b + c;
} @Override
public String getType() {
// TODO Auto-generated method stub
return "三角形";
}
}
package cn.lsl;

public class Circle extends Shape{
private double radius;
public Circle(String color, double radius){
super(color);
this.radius = radius;
}
public void setRadius(double radius) {
this.radius = radius;
} @Override
public double calPerimeter() {
return 2 * Math.PI * radius;
} @Override
public String getType() {
return getColor() + "圆形";
} public static void main(String[] args) {
Shape s1 = new Triangle("黑色",3,4,5);
Shape s2 = new Circle("黄色",3);
System.out.println(s1.getType());
System.out.println(s1.calPerimeter());
System.out.println(s2.getType());
System.out.println(s2.calPerimeter());
}
}

2.接口
(1)接口是一种特殊的“抽象类”,接口里面不能包含普通方法,接口里面的方法都是抽象方法。
(2)接口定义的是一种规范,实现这个接口的类所要遵守的规范,接口不关心这些类内部的状态数据,也不关心这些类里方法的实现细节,它只是规定这批类里面必须提供哪些方法。
(3)定义接口使用的是interface关键字,接口可以有多个直接父接口,但接口只能继继承接口,不能继承类。

[修饰符] interface 接口名 extends 父接口1, 父接口2{

}

(4)接口里面不能包含构造器和初始化块,接口里面可以包含Field(只能是常量)、方法(只能是抽象方法)、内部类、枚举类
因为接口里面只能定义常量Field,所以以下两行代码的结果是一样的

int a = 15;
public static final int a = 15;

(5)因为接口里面定义的全部是抽象方法,所以接口里面不允许定义静态方法(不能使用static修饰接口里面定义的方法)
(6)当接口扩展父接口的时候,将会获得接口里面定义的所有抽象方法、常量、内部类、枚举类。

package cn.lsl;
interface interfaceA{
int a = 1;
void testA();
} interface interfaceB{
int b = 2;
void testB();
} interface interfaceC extends interfaceA, interfaceB{
int c = 3;
void testC();
} public class InterfaceTest {
public static void main(String[] args){
System.out.println(interfaceC.a);
System.out.println(interfaceC.b);
System.out.println(interfaceC.c);
}
}

因为interfaceC接口继承了interfaceA和interfaceB,所以interfaceC接口中获得他们的Field常量
可以通过接口名来访问常量Field
(7)一个类可以继承一个父类,并同时实现多个接口,实现接口用implements关键字。
一个类实现了一个或多个接口后,这个类必须完全实现这些接口里所定义的全部抽象方法,若这个类保留了从父类中继承到的抽象方法,那么这个类也必须定义成抽象类。
格式:

[修饰符] class 类名 extends 父类 implements 接口1, 接口2{

}

eg:一个模拟打印机的例子

package cn.lsl;

public interface Output {
int MAX_CACHE_LINE = 50;
void out();
void getData(String msg);
}
package cn.lsl;

public interface Product {
int getProduceTime();
}
package cn.lsl;

public class Printer implements Output, Product {
private String[] printData = new String[MAX_CACHE_LINE];
private int dataNum = 0;
@Override
public int getProduceTime() {
// TODO Auto-generated method stub
return 45;
} @Override
public void out() {
// TODO Auto-generated method stub
while(dataNum > 0){
System.out.println("打印机打印:" + printData[0]);
//把作业队列整体前移一位,并将剩下的作业数减1
System.arraycopy(printData, 1, printData, 0, --dataNum);
}
} @Override
public void getData(String msg) {
// TODO Auto-generated method stub
if(dataNum >= MAX_CACHE_LINE){
System.out.println("输出队列已满,添加失败");
}else{
printData[dataNum++] = msg;
}
} public static void main(String[] args) {
Output o = new Printer();
o.getData("Java");
o.getData("JavaSe");
o.out();
o.getData("Android");
o.getData("JavaEE");
o.out();
Product p = new Printer();
System.out.println(p.getProduceTime()); Object obj = p;
}
}

3.模板模式
如果一个抽象父类中提供了多个子类的通用方法,并把一个或多个方法留给其子类实现,这就是一种模板设计模式。
例如以下一个例子,父类中的普通方法依赖于一个抽象方法,抽象方法则推迟到子类中提供实现。

package cn.lsl;

public abstract class SpeedMeter {
private double turnRate;
public SpeedMeter(){}
public abstract double getRadius();
public void setTurnRate(double turnRate){
this.turnRate = turnRate;
}
public double getSpeed(){
return Math.PI * 2 * getRadius() * turnRate;
}
}
package cn.lsl;

public class CarSpeedMeter extends SpeedMeter{
@Override
public double getRadius() {
return 0.28;
}
public static void main(String[] args) {
CarSpeedMeter csm = new CarSpeedMeter();
csm.setTurnRate(15);
System.out.println(csm.getSpeed());
}
}

4.工厂模式
接口体现的是一种规范和实现分离的思想,利用接口可以极好地降低程序各模块之间的偶尔,从而提高系统的可扩展性和可维护性。
一个情景案例:
假设有一个Conputer类要组合一个输出设备,有两种选择,一是让Computer类组合一个Printer,二是让Computer类组合一个Output。
假设让Computer类组合一个Printer对象,如果有一天要使用BetterPrinter来代替Printer,于是就要对Computer类源代码进行修改。如果系统中多个类组合了Printer,那么修改的工作量将非常大。
而如果采用Computer类组合一个Output类型的对象,将Computer类与Printer类完全分离。那么当Printer对象切换到BetterPrinter对象时,系统完全不受影响。

package cn.lsl;

public class Computer {
private Output out;
public Computer(Output out){
this.out = out;
}
public void keyIn(String msg){
out.getData(msg);
}
public void print(){
out.out();
}
}

上面的程序Computer不再负责创建Output对象,而是提供一个Output工厂来负责生成Output对象。

package cn.lsl;

public class OutputFactory {
public Output getOutput(){
//return new Printer();
return new BetterPrinter();
}
public static void main(String[] args) {
OutputFactory of = new OutputFactory();
Computer c = new Computer(of.getOutput());
c.keyIn("Java");
c.keyIn("JavaSe");
c.print();
}
}

上面程序由getOutput()这个方法返回一个Output实现类的实例,具体要创建哪个对象由该方法决定。如果要将Printer改成BetterPrinter实现类,只要让BetterPrinter实现Output接口,
并改变OutputFactory类中的getOutput方法即可。

package cn.lsl;

public class BetterPrinter implements Output, Product {
private String[] printData = new String[MAX_CACHE_LINE];
private int dataNum = 0;
@Override
public int getProduceTime() {
// TODO Auto-generated method stub
return 45;
} @Override
public void out() {
// TODO Auto-generated method stub
while(dataNum > 0){
System.out.println("高速打印机打印:" + printData[0]);
//把作业队列整体前移一位,并将剩下的作业数减1
System.arraycopy(printData, 1, printData, 0, --dataNum);
}
} @Override
public void getData(String msg) {
// TODO Auto-generated method stub
if(dataNum >= MAX_CACHE_LINE){
System.out.println("输出队列已满,添加失败");
}else{
printData[dataNum++] = msg;
}
} public static void main(String[] args) {
Output o = new BetterPrinter();
o.getData("Java");
o.getData("JavaSe");
o.out();
o.getData("Android");
o.getData("JavaEE");
o.out();
Product p = new BetterPrinter();
System.out.println(p.getProduceTime()); Object obj = p;
}
}

并改变

public Output getOutput(){
return new BetterPrinter();
}

5.命令模式
有这样一个场景:某个方法要完成某一个行为的时候,但这个行为的具体实现无法确定,必须等到执行该方法时候才可以确定。这个方法不仅需要普通数据可以变化,甚至还有方法执行体也需要变化。
我们可以用命令模式来完成这个场景。

package cn.lsl;

public interface Command {
void process(int[] target);
}

Command接口里面定义了一个process方法,这个方法没有方法体,因为无法确定这个处理行为

package cn.lsl;

public class ProcessArray {
public void process(int[] target, Command cmd){
cmd.process(target);
}
}

ProcessArray类里面包含一个process方法,这个方法无法确定处理数组的行为,所以传入一个参数,这个Command参数负责对数组的处理行为。
通过Command接口,实现ProcessArray类与具体“处理行为”分离。

package cn.lsl;

public class PrintCommand implements Command{

    @Override
public void process(int[] target) {
// TODO Auto-generated method stub
for(int tmp : target){
System.out.println("迭代数组:" + tmp);
}
}
}
package cn.lsl;

public class AddCommand implements Command{

    @Override
public void process(int[] target) {
// TODO Auto-generated method stub
int sum = 0;
for(int tmp : target){
sum += tmp;
}
System.out.println("数组总和:" + sum);
}
}
package cn.lsl;

public class CommandTest {
public static void main(String[] args) {
ProcessArray pa = new ProcessArray();
int[] target = {1,2,5,3};
pa.process(target, new PrintCommand());
System.out.println("---------------");
pa.process(target, new AddCommand());
}
}

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