面向对象的高级程序设计.ppt

面向对象的高级程序设计,伍淳华 北京邮电大学计算机学院,java,面向对象高级程序设计,继承object类,所有类都是object的子类； object obj=new backaccount(); object obj=new string(“hello”);,java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法 tostring方法 clone方法 在自己编写的类中，最好重写这些方法！,java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法 public boolean equals(object obj) return (this = obj); 判断两个对象是否具有相同的引用,java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法 class bankaccount public boolean equals(object obj) bankaccount other=(bankaccount)obj; return (accountnumber=other.accountnumber & balance=other.balance) ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法 class bankaccount public boolean equals(object obj) if(this=obj) return true; if(obj=null) return false; if(getclass()!=obj.getclass() return false; bankaccount other=(bankaccount)obj; return (accountnumber=other.accountnumber & balance=other.balance) ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,子类中实现equals方法 首先调用超类的equals，如果未通过测试，对象就不可能相等； 如果超类中的域都相等，就比较子类中的实例域；,java,面向对象高级程序设计,继承object类,子类中实现equals方法 class savingaccount extends bankaccount public boolean equals(object obj) if(!super.equals(obj) return false; savingaccount other=obj; return /比较savingaccount中的成员变量 ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,java语言规范要求equals方法具有下面的特性 1)自反性:对于任何非空引用x,x.equals(x)应该返回true; 2)对称性:对于任何引用x和y,如果x.equals(y)返回true,那么y.equals(x)也应该返回true; 3)传递性:对于任何引用x,y,z,如果x.equals(y)返回true,y.equals(z)返回true,那么x.equals(z)也应该返回true; 4)一致性:如果x和y引用的对象没有发生变化,那么反复调用x.equals(y)应该返回同样的结果; 5)对于任意非空引用x,x.equals(null)应该返回false;,java,面向对象高级程序设计,继承object类,注意: class bankaccount public boolean equals(bankaccount obj) if(this=obj) return true; if(obj=null) return false; if(getclass()!=obj.getclass() return false; return (accountnumber=obj.accountnumber & balance=obj.balance) ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,注意: class bankaccount public boolean equals(object obj) if(this=obj) return true; if(obj=null) return false; if(!(obj instanceof bankaccount) return false; bankaccout other=(bankaccount) obj; return (accountnumber=other.accountnumber & balance=other.balance) ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,注意: 如果子类能够拥有自己的相等概念,那么对称性需求将强制采用getclass进行检测; 如果由超类决定相等的概念,则可以使用instanceof进行检测,这样可以在不同子类的对象之间进行相等的比较.,java,面向对象高级程序设计,继承object类,hashcode方法 hascode方法返回一个整型数值,并合理地组合实例域的散列码,以便能够让各个不同的对象产生的散列码更加均匀; 如果x.equals(y)返回true,那么x.hashcode()就必须与y.hashcode()具有相同的值; 如果重新定义equals方法,就必须重新定义hashcde方法; object类的hashcode()方法返回对象的存储地址;,java,面向对象高级程序设计,继承object类,hashcode方法 class bankaccount public int hashcode() return 7*integer(accountnumber).hashcode() +11*double(balance).hashcode(); ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,tostring方法 返回对象的字符串表示; object类中默认返回对象所属的类名和散列码. system.out.println(system.out); 输出:java.io.printstreama90653,java,面向对象高级程序设计,继承object类,tostring方法 重写tostring方法一般遵循的格式为: 类名成员变量值 java.awt.pointx=20,y=20 bankaccout中的tostring函数可改写为: public string tostring() retrun “bankaccoutbalance=“+balance+ ”,accountnumber=“+accountnumber+”; ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,tostring方法 public string tostring() retrun getclass().getname()+”balance=“+balance+”,accountnumber=“+accountnumber+”; ,java,面向对象高级程序设计,继承object类,tostring方法 class savingaccount extends bankaccount public string tostring() retrun super.tostring()+”interest=“+interest+”; ,java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 eg : dataset,java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 如果想计算一组bankaccount对象中余额的最大值和平均值？,java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 public class dataset . . . public void add(bankaccount x) sum = sum + x.getbalance(); if (count = 0 | maximum.getbalance() x.getbalance() maximum = x; count+; public bankaccount getmaximum() return maximum; private double sum; private bankaccount maximum; private int count; ,java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 public class dataset . . . public void add(student x) sum = sum + x.getscore(); if (count = 0 | maximum.getscore() x.getbalance() maximum = x; count+; public student getmaximum() return maximum; private double sum; private student maximum; private int count; ,java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 x的数据类型； 如果每个对象实现一个getmeasure方法来提供测量的内容，就可实现一个可重用的dataset，以add()方法为例： sum = sum + x.getmeasure(); if (count = 0 | maximum.getmeasure() x.getmeasure() maximum = x; count+; x的数据类型应该是什么？ -x的数据类型可以是任意实现了getmeasure( )的类。,java,面向对象高级程序设计,接口,接口可用来规范类的行为，只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。 接口的定义 接口的定义包括接口声明和接口体 完整的接口声明： public interface interfacenameextends listofsuperinterface 接口体包括常量定义和方法定义 -常量定义格式为：type name=value; 该常量被实现该接口的多个类共享;缺省的具有public ,final, static的属性。 -方法体定义格式为：(缺省的具有 public和abstract属性) returntype methodname(paramlist)；,java,面向对象高级程序设计,接口,接口的定义 example: public interface measurable double getmeasure(); ,java,面向对象高级程序设计,接口,接口的实现 在类的声明中用implements子句来表示一个类实现某个接口 一个类可以实现多个接口,在implements子句中用逗号分开 在类体中可以使用接口中定义的常量，必须实现接口中定义的所有方法。,java,面向对象高级程序设计,接口,接口的实现 例: public class bankaccount implements measurable / other bankaccount methods public double getmeasure() / method implementation ,java,面向对象高级程序设计,接口,接口类型的使用 接口作为一种引用类型来使用 可以声明接口的一个变量，但不能实例化 measurable m=new measurable(); /wrong 接口可以指向任何实现该接口的类的实例； measurable m=new bankaccount(); 通过这些接口变量可以访问类所实现的接口中的方法。,java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 public interface measurable double getmeasure(); ,java,面向对象高级程序设计,接口,public class dataset . . . public void add(measurable x) sum = sum + x.getmeasure(); if (count = 0 | maximum.getmeasure() x.getmeasure() maximum = x; count+; public measurable getmaximum() return maximum; private double sum; private measurable maximum; private int count; ,java,面向对象高级程序设计,接口,dataset可以返回一组对象中值最大的那个对象，并计算出这一组对象的平均值，但要求对象所属的类必须实现了measurable接口。,java,面向对象高级程序设计,接口,public class datasettester public static void main(string args) dataset bankdata = new dataset(); bankdata.add(new bankaccount(0); bankdata.add(new bankaccount(10000); bankdata.add(new bankaccount(2000); system.out.println(“average balance = “ + bankdata.getaverage(); measurable max = bankdata.getmaximum(); system.out.println(“highest balance = “ + max.getmeasure(); ,java,面向对象高级程序设计,接口,接口vs 类 接口中所有的方法都是抽象的，即有方法名，方法参数，返回值，但没有方法体； 接口中的方法的访问限制权限都是public; 接口中没有成员变量，但可以有常量；,java,面向对象高级程序设计,接口,接口使得类和类之间的藕合度减少； eg: dataset、bankaccount和student的uml图 -矩形框表示一个类，矩形框中如果有interface表示一个接口； -虚线加上一个空的三角形箭头表示”is-a”关系； -虚线加上一个箭头表示”uses”关系；,java,面向对象高级程序设计,接口,使用接口前的uml图,java,面向对象高级程序设计,接口,使用接口后的uml图,java,面向对象高级程序设计,接口,如果想用dataset类返回一组country对象中人口最多的一个对象，country类应该满足什么条件？ 可否将dataset类的 public void add(measurable x)方法的参数类型改为object?,java,面向对象高级程序设计,接口,接口和类的互换 dataset bankdata=new dataset(); bankdata.add(new bankaccount(1100); public void add(measurable x) 如果一个类实现了某个接口，则将该类转换为该接口是正确的，而且不需要强制转换；,java,面向对象高级程序设计,接口,接口和类的互换 dataset bankdata=new dataset(); bankdata.add(new bankaccount(1100); bankdata.add(new bankaccount(2100); bankdata.add(new bankaccount(2100); measurable m=bankdata.getmaxium(); m.deposit(3000); /上面的语句是非法的,java,面向对象高级程序设计,接口,接口和类的互换 接口转换为某个实现了该接口的类，需要用强制转换 bankaccount m=(bankaccout)bankdata.getmaxium(); m.deposit(3000);,java,面向对象高级程序设计,接口,接口与多态 接口不能实例化 measurable m=new measuable(); /wrong! 一个对象只能是实现了该接口的某个类的实例 measurable x; x = new bankaccount(10000); x = new studnet( “jack“); 调用对象的方法 x.getmeasure(); ?调用了哪个方法,java,面向对象高级程序设计,接口,接口与多态 接口可实现运行时的多态，在运行阶段，由对象的实际类型决定调用哪一个具体的方法 -如果x是一个bankaccount对象，则调用bankaccount.getmeasure(); -如果x是一个student对象，则调用student.getmeasure();,java,面向对象高级程序设计,接口,接口与回调(callback) measurable接口的限制 -只能对用户自己编写的类实现该接口。 -测量形式比较简单。 回调：一种常见的程序设计模式。可以指出某个特定事件发生时应该采取的动作。 改写measurable -在前面的dataset实现中，测量的实现依赖于调用该方法的对象； -改进：将需要测量的对象传递给一个测量方法： public interface measurer double measure(object anobject); ,java,面向对象高级程序设计,接口,class dataset private double sum; private object maximum; private int count; private measurer measurer;/添加测量器对象 ,java,面向对象高级程序设计,接口,修改后的add() 方法 public void add(object x) sum = sum + measurer.measure(x); if (count = 0 | measurer.measure(maximum) measurer.measure(x) maximum = x; count+; ,java,面向对象高级程序设计,接口,可以定义一个测量器对相关类的对象进行任何形式的测量 public class rectanglemeasurer implements measurable public double measure(object anobject) rectangle arectangle = (rectangle) anobject; double area = arectangle.getwidth() * arectangle.getheight(); return area; ,java,面向对象高级程序设计,接口,将测量器传给一个dataset对象 measurer m = new rectanglemeasurer(); dataset data = new dataset(m); data.add(new rectangle(5, 10, 20, 30); data.add(new rectangle(10, 20, 30, 40); system.out.println(“average area = “ + data.getaverage(); rectangle max = (rectangle) data.getmaximum(); system.out.println(“maximum area rectangle = “ + max); . . .,java,面向对象高级程序设计,接口,示例程序1 datasettest,java,面向对象高级程序设计,接口,java,面向对象高级程序设计,内部类,对于一些用途很有限的类，可将其放在要使用的方法内； public class datasettester public static void main(string args) class rectanglemeasurer implements measurer . . . measurer m = new rectanglemeasurer(); dataset data = new dataset(m); . . . 定义在方法体内的内部类,仅对该方法可见,方法体外不可访问.,java,面向对象高级程序设计,内部类,任何定义在其它类内部的类,都是内部类; 内部类除了可定义在其它类的方法体内,还可以定义在方法体外; 编译器会将内部类编译为一个普通类; datasettester$1rectanglemeasure.class,java,面向对象高级程序设计,内部类,定义语法 declared inside a method class outerclassname method signature . . . class innerclassname / methods / fields . . . . . . ,java,面向对象高级程序设计,内部类,定义语法 declared inside the class class outerclassname / methods / fields accessspecifier class innerclassname / methods / fields . . . ,java,面向对象高级程序设计,内部类,示例