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Java入门教程||Java 封装||Java 接口

Java 封装

在面向对象程式设计方法中,封装(英语:Encapsulation)是指,一种将抽象性函式接口的实作细节部份包装、隐藏起来的方法。 

封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

要访问该类的代码和数据,必须通过严格的接口控制。

封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码,而不用修改那些调用我们代码的程序片段。

适当的封装可以让程式码更容易理解与维护,也加强了程式码的安全性。

实例

让我们来看一个java封装类的例子:

/* 文件名: EncapTest.java */
public class EncapTest{private String name;private String idNum;private int age;public int getAge(){return age;}public String getName(){return name;}public String getIdNum(){return idNum;}public void setAge( int newAge){age = newAge;}public void setName(String newName){name = newName;}public void setIdNum( String newId){idNum = newId;}
}

以上实例中public方法是外部类访问该类成员变量的入口。

通常情况下,这些方法被称为getter和setter方法。

因此,任何要访问类中私有成员变量的类都要通过这些getter和setter方法。

通过如下的例子说明EncapTest类的变量怎样被访问:

/* F文件名 : RunEncap.java */
public class RunEncap{public static void main(String args[]){EncapTest encap = new EncapTest();encap.setName("James");encap.setAge(20);encap.setIdNum("12343ms");System.out.print("Name : " + encap.getName()+ " Age : "+ encap.getAge());}
}

以上代码编译运行结果如下:

Name : James Age : 20

Java 接口

接口(英文:Interface),在JAVA编程语言中是一个抽象类型,是抽象方法的集合,接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式,从而来继承接口的抽象方法。

接口并不是类,编写接口的方式和类很相似,但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类,否则该类要定义接口中的所有方法。

接口无法被实例化,但是可以被实现。一个实现接口的类,必须实现接口内所描述的所有方法,否则就必须声明为抽象类。另外,在Java中,接口类型可用来声明一个变量,他们可以成为一个空指针,或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

接口与类相似点:

  • 一个接口可以有多个方法。
  • 接口文件保存在.java结尾的文件中,文件名使用接口名。
  • 接口的字节码文件保存在.class结尾的文件中。
  • 接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

接口与类的区别:

  • 接口不能用于实例化对象。
  • 接口没有构造方法。
  • 接口中所有的方法必须是抽象方法。
  • 接口不能包含成员变量,除了static和final变量。
  • 接口不是被类继承了,而是要被类实现。
  • 接口支持多重继承。

接口的声明

接口的声明语法格式如下:

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的类名] {// 声明变量// 抽象方法
}

Interface关键字用来声明一个接口。下面是接口声明的一个简单例子。

/* 文件名 : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
//引入包public interface NameOfInterface
{//任何类型 final, static 字段//抽象方法
}

接口有以下特性: 

  • 接口是隐式抽象的,当声明一个接口的时候,不必使用abstract关键字。
  • 接口中每一个方法也是隐式抽象的,声明时同样不需要abstract关键字。
  • 接口中的方法都是公有的。

实例

/* 文件名 : Animal.java */
interface Animal {public void eat();public void travel();
}

接口的实现

当类实现接口的时候,类要实现接口中所有的方法。否则,类必须声明为抽象的类。

类使用implements关键字实现接口。在类声明中,Implements关键字放在class声明后面。

实现一个接口的语法,可以使用这个公式:

... implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

实例

/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{public void eat(){System.out.println("Mammal eats");}public void travel(){System.out.println("Mammal travels");} public int noOfLegs(){return 0;}public static void main(String args[]){MammalInt m = new MammalInt();m.eat();m.travel();}
} 

以上实例编译运行结果如下:

Mammal eats
Mammal travels

重写接口中声明的方法时,需要注意以下规则:

  • 类在实现接口的方法时,不能抛出强制性异常,只能在接口中,或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
  • 类在重写方法时要保持一致的方法名,并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
  • 如果实现接口的类是抽象类,那么就没必要实现该接口的方法。

在实现接口的时候,也要注意一些规则:

  • 一个类可以同时实现多个接口。
  • 一个类只能继承一个类,但是能实现多个接口。
  • 一个接口能继承另一个接口,这和类之间的继承比较相似。

接口的继承

一个接口能继承另一个接口,和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字,子接口继承父接口的方法。

下面的Sports接口被Hockey和Football接口继承:

// 文件名: Sports.java
public interface Sports
{public void setHomeTeam(String name);public void setVisitingTeam(String name);
}// 文件名: Football.java
public interface Football extends Sports
{public void homeTeamScored(int points);public void visitingTeamScored(int points);public void endOfQuarter(int quarter);
}// 文件名: Hockey.java
public interface Hockey extends Sports
{public void homeGoalScored();public void visitingGoalScored();public void endOfPeriod(int period);public void overtimePeriod(int ot);
}

Hockey接口自己声明了四个方法,从Sports接口继承了两个方法,这样,实现Hockey接口的类需要实现六个方法。

相似的,实现Football接口的类需要实现五个方法,其中两个来自于Sports接口。 


接口的多重继承

在Java中,类的多重继承是不合法,但接口允许多重继承,。

在接口的多重继承中extends关键字只需要使用一次,在其后跟着继承接口。 如下所示:

public interface Hockey extends Sports, Event

以上的程序片段是合法定义的子接口,与类不同的是,接口允许多重继承,而 Sports及 Event 可能定义或是继承相同的方法 


标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标识接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

标识接口作用:简单形象的说就是给某个对象打个标(盖个戳),使对象拥有某个或某些特权。

例如:java.awt.event包中的MouseListener接口继承的java.util.EventListener接口定义如下:

package java.util;
public interface EventListener
{}

没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的: 

  • 建立一个公共的父接口:

    正如EventListener接口,这是由几十个其他接口扩展的Java API,你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如:当一个接口继承了EventListener接口,Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。 

  • 向一个类添加数据类型:

    这种情况是标记接口最初的目的,实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法),但是该类通过多态性变成一个接口类型。

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