• Java核心编程(12)

    1.接口

    1.1黑马信息管理系统集合改进 (应用)

    • 使用数组容器的弊端

      1. 容器长度是固定的，不能根据添加功能自动增长
      2. 没有提供用于赠删改查的方法

    • 优化步骤

      1. 创建新的StudentDao类，OtherStudentDao

      2. 创建ArrayList集合容器对象

      3. OtherStudentDao中的方法声明，需要跟StudentDao保持一致

        注意：如果不一致，StudentService中的代码就需要进行修改

      4. 完善方法（添加、删除、修改、查看）

      5. 替换StudentService中的Dao对象

    • 代码实现

      OtherStudentDao类

      public class OtherStudentDao {
    // 集合容器
    private static ArrayList<Student> stus = new ArrayList<>();

    static {
        Student stu1 = new Student("heima001","张三","23","1999-11-11");
        Student stu2 = new Student("heima002","李四","24","2000-11-11");

        stus.add(stu1);
        stus.add(stu2);
    }

    // 添加学生方法
    public boolean addStudent(Student stu) {
       stus.add(stu);
       return true;
    }

    // 查看学生方法
    public Student[] findAllStudent() {

        Student[] students = new Student[stus.size()];

        for (int i = 0; i < students.length; i++) {
            students[i] = stus.get(i);
        }

        return students;
    }

    public void deleteStudentById(String delId) {
        // 1. 查找id在容器中所在的索引位置
        int index = getIndex(delId);
        stus.remove(index);
    }

    public int getIndex(String id){
        int index = -1;
        for (int i = 0; i < stus.size(); i++) {
            Student stu = stus.get(i);
            if(stu != null && stu.getId().equals(id)){
                index = i;
                break;
            }
        }
        return index;
    }

    public void updateStudent(String updateId, Student newStu) {
        // 1. 查找updateId, 在容器中的索引位置
        int index = getIndex(updateId);
        stus.set(index, newStu);
    }
}

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      StudentService类

      public class StudentService {
    // 创建StudentDao (库管)
     private OtherStudentDao studentDao = new OtherStudentDao();
  	// 其他方法没有变化,此处省略...
}    

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    1.2黑马信息管理系统抽取Dao (应用)

    • 优化步骤

      1. 将方法向上抽取，抽取出一个父类 （ BaseStudentDao ）
      2. 方法的功能实现在父类中无法给出具体明确，定义为抽象方法
      3. 让两个类分别继承 BaseStudentDao ，重写内部抽象方法

    • 代码实现

      BaseStudentDao类

      public abstract class BaseStudentDao {
    // 添加学生方法
    public abstract boolean addStudent(Student stu);
    // 查看学生方法
    public abstract Student[] findAllStudent();
    // 删除学生方法
    public abstract void deleteStudentById(String delId);
    // 根据id找索引方法
    public abstract int getIndex(String id);
    // 修改学生方法
    public abstract void updateStudent(String updateId, Student newStu);
}

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      StudentDao类

      public class StudentDao extends BaseStudentDao {
  // 其他内容不变,此处省略
}

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      OtherStudentDao类

      public class OtherStudentDao extends BaseStudentDao {
  // 其他内容不变,此处省略
}

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    1.3接口的概述（理解）

    • 接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以通用。
    • Java中接口存在的两个意义
      1. 用来定义规范
      2. 用来做功能的拓展

    1.4接口的特点（记忆）

    • 接口用关键字interface修饰

      public interface 接口名 {} 

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    • 类实现接口用implements表示

      public class 类名 implements 接口名 {}

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    • 接口不能实例化

      ​ 我们可以创建接口的实现类对象使用

    • 接口的子类

      ​ 要么重写接口中的所有抽象方法

      ​ 要么子类也是抽象类

    1.5接口的成员特点（记忆）

    • 成员特点

      • 成员变量

        ​ 只能是常量
        ​ 默认修饰符：public static final

      • 构造方法

        ​ 没有，因为接口主要是扩展功能的，而没有具体存在

      • 成员方法

        ​ 只能是抽象方法

        ​ 默认修饰符：public abstract

        ​ 关于接口中的方法，JDK8和JDK9中有一些新特性，后面再讲解

    • 代码演示

      • 接口
      public interface Inter {
    public static final int NUM = 10;

    public abstract void show();
}

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      • 实现类
      class InterImpl implements Inter{

    public void method(){
        // NUM = 20;
        System.out.println(NUM);
    }

    public void show(){

    }
}

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      • 测试类
      public class TestInterface {
    /*
        成员变量: 只能是常量 系统会默认加入三个关键字
                    public static final
        构造方法: 没有
        成员方法: 只能是抽象方法, 系统会默认加入两个关键字
                    public abstract
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Inter.NUM);
    }
  
}

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    1.6类和接口的关系（记忆）

    • 类与类的关系

      ​ 继承关系，只能单继承，但是可以多层继承

    • 类与接口的关系

      ​ 实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口

    • 接口与接口的关系

      ​ 继承关系，可以单继承，也可以多继承

    1.7黑马信息管理系统使用接口改进 (应用)

    • 实现步骤

      1. 将 BaseStudentDao 改进为一个接口
      2. 让 StudentDao 和 OtherStudentDao 去实现这个接口

    • 代码实现

      BaseStudentDao接口

      public interface BaseStudentDao {
    // 添加学生方法
    public abstract boolean addStudent(Student stu);
    // 查看学生方法
    public abstract Student[] findAllStudent();
    // 删除学生方法
    public abstract void deleteStudentById(String delId);
    // 根据id找索引方法
    public abstract int getIndex(String id);
    // 修改学生方法
    public abstract void updateStudent(String updateId, Student newStu);
}

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      StudentDao类

      public class StudentDao implements BaseStudentDao {
  // 其他内容不变,此处省略
}

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      OtherStudentDao类

      public class OtherStudentDao implements BaseStudentDao {
  // 其他内容不变,此处省略
}

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    1.8黑马信息管理系统解耦合改进 (应用)

    • 实现步骤

      1. 创建factory包，创建 StudentDaoFactory（工厂类）
      2. 提供 static 修改的 getStudentDao 方法，该方法用于创建StudentDao对象并返回

    • 代码实现

      StudentDaoFactory类

      public class StudentDaoFactory {
    public static OtherStudentDao getStudentDao(){
        return new OtherStudentDao();
    }
}

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      StudentService类

      public class StudentService {
    // 创建StudentDao (库管)
    // private OtherStudentDao studentDao = new OtherStudentDao();

    // 通过学生库管工厂类, 获取库管对象
    private OtherStudentDao studentDao = StudentDaoFactory.getStudentDao();
}  

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    2.接口组成更新

    2.1接口组成更新概述【理解】

    • 常量

      public static final

    • 抽象方法

      public abstract

    • 默认方法(Java 8)

    • 静态方法(Java 8)

    • 私有方法(Java 9)

    2.2接口中默认方法【应用】

    • 格式

      public default 返回值类型 方法名(参数列表) { }

    • 作用

      解决接口升级的问题

    • 范例

      public default void show3() { 
}

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    • 注意事项

      • 默认方法不是抽象方法，所以不强制被重写。但是可以被重写，重写的时候去掉default关键字
      • public可以省略，default不能省略
      • 如果实现了多个接口，多个接口中存在相同的方法声明，子类就必须对该方法进行重写

    2.3接口中静态方法【应用】

    • 格式

      public static 返回值类型 方法名(参数列表) { }

    • 范例

      public static void show() {
}

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    • 注意事项

      • 静态方法只能通过接口名调用，不能通过实现类名或者对象名调用
      • public可以省略，static不能省略

    2.4接口中私有方法【应用】

    • 私有方法产生原因

      Java 9中新增了带方法体的私有方法，这其实在Java 8中就埋下了伏笔：Java 8允许在接口中定义带方法体的默认方法和静态方法。这样可能就会引发一个问题：当两个默认方法或者静态方法中包含一段相同的代码实现时，程序必然考虑将这段实现代码抽取成一个共性方法，而这个共性方法是不需要让别人使用的，因此用私有给隐藏起来，这就是Java 9增加私有方法的必然性

    • 定义格式

      • 格式1

        private 返回值类型 方法名(参数列表) { }

      • 范例1

        private void show() {  
}

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      • 格式2

        private static 返回值类型 方法名(参数列表) { }

      • 范例2

        private static void method() {  
}

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    • 注意事项

      • 默认方法可以调用私有的静态方法和非静态方法
      • 静态方法只能调用私有的静态方法

    3.多态

    3.1多态的概述（记忆）

    • 什么是多态

      ​ 同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态

    • 多态的前提

      • 要有继承或实现关系
      • 要有方法的重写
      • 要有父类引用指向子类对象

    • 代码演示

      class Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("动物吃饭");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

public class Test1Polymorphic {
    /*
        多态的前提:

            1. 要有(继承 \ 实现)关系
            2. 要有方法重写
            3. 要有父类引用, 指向子类对象
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 当前事物, 是一只猫
        Cat c = new Cat();
        // 当前事物, 是一只动物
        Animal a = new Cat();
        a.eat();

    }
}

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    3.2多态中的成员访问特点（记忆）

    • 成员访问特点

      • 成员变量

        ​ 编译看父类，运行看父类

      • 成员方法

        ​ 编译看父类，运行看子类

    • 代码演示

      class Fu {
    int num = 10;

    public void method(){
        System.out.println("Fu.. method");
    }
}

class Zi extends Fu {
    int num = 20;

    public void method(){
        System.out.println("Zi.. method");
    }
}

public class Test2Polymorpic {
    /*
         多态的成员访问特点:

                成员变量: 编译看左边 (父类), 运行看左边 (父类)

                成员方法: 编译看左边 (父类), 运行看右边 (子类)
     */
    public static void main(String[] args) {
        Fu f = new Zi();
        System.out.println(f.num);
        f.method();
    }
}

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    3.3多态的好处和弊端（记忆）

    • 好处

      ​ 提高程序的扩展性。定义方法时候，使用父类型作为参数，在使用的时候，使用具体的子类型参与操作

    • 弊端

      ​ 不能使用子类的特有成员

    3.4多态中的转型（应用）

    • 向上转型

      ​ 父类引用指向子类对象就是向上转型

    • 向下转型

      ​ 格式：子类型 对象名 = (子类型)父类引用;

    • 代码演示

      class Fu {
    public void show(){
        System.out.println("Fu..show...");
    }
}

class Zi extends Fu {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("Zi..show...");
    }

    public void method(){
        System.out.println("我是子类特有的方法, method");
    }
}

public class Test3Polymorpic {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 向上转型 : 父类引用指向子类对象
        Fu f = new Zi();
        f.show();
        // 多态的弊端: 不能调用子类特有的成员
        // f.method();

        // A: 直接创建子类对象
        // B: 向下转型

        // 2. 向下转型 : 从父类类型, 转换回子类类型
        Zi z = (Zi) f;
        z.method();
    }
}

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    3.5多态中转型存在的风险和解决方案 (应用)

    • 风险

      如果被转的引用类型变量,对应的实际类型和目标类型不是同一种类型,那么在转换的时候就会出现ClassCastException

    • 解决方案

      • 关键字

        instanceof

      • 使用格式

        变量名 instanceof 类型

        通俗的理解：判断关键字左边的变量，是否是右边的类型，返回boolean类型结果

    • 代码演示

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

class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃肉");
    }

    public void watchHome(){
        System.out.println("看家");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

public class Test4Polymorpic {
    public static void main(String[] args) {
        useAnimal(new Dog());
        useAnimal(new Cat());
    }

    public static void useAnimal(Animal a){  // Animal a = new Dog();
                                             // Animal a = new Cat();
        a.eat();
        //a.watchHome();

//        Dog dog = (Dog) a;
//        dog.watchHome();  // ClassCastException  类型转换异常
      
        // 判断a变量记录的类型, 是否是Dog
        if(a instanceof Dog){
            Dog dog = (Dog) a;
            dog.watchHome();
        }
    }

}

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    3.6黑马信息管理系统多态改进 (应用)

    • 实现步骤

      1. StudentDaoFactory类中方法的返回值定义成父类类型BaseStudentDao
      2. StudentService中接收方法返回值的类型定义成父类类型BaseStudentDao

    • 代码实现

      StudentDaoFactory类

      public class StudentDaoFactory {
    public static BaseStudentDao getStudentDao(){
        return new OtherStudentDao();
    }
}

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      StudentService类

      public class StudentService {
    // 创建StudentDao (库管)
    // private OtherStudentDao studentDao = new OtherStudentDao();

    // 通过学生库管工厂类, 获取库管对象
    private BaseStudentDao studentDao = StudentDaoFactory.getStudentDao();
}  

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    4.内部类

    4.1 内部类的基本使用（理解）

    • 内部类概念

      • 在一个类中定义一个类。举例：在一个类A的内部定义一个类B，类B就被称为内部类

    • 内部类定义格式

      • 格式&举例：

        /*
	格式：
    class 外部类名{
    	修饰符 class 内部类名{
    	
    	}
    }
*/

class Outer {
    public class Inner {
        
    }
}

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    • 内部类的访问特点

      • 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有
      • 外部类要访问内部类的成员，必须创建对象

    • 示例代码：

      /*
    内部类访问特点：
        内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有
        外部类要访问内部类的成员，必须创建对象
 */
public class Outer {
    private int num = 10;
    public class Inner {
        public void show() {
            System.out.println(num);
        }
    }
    public void method() {
        Inner i = new Inner();
        i.show();
    }
}

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    2.2 成员内部类（理解）

    • 成员内部类的定义位置

      • 在类中方法，跟成员变量是一个位置

    • 外界创建成员内部类格式

      • 格式：外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象;
      • 举例：Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();

    • 私有成员内部类

      • 将一个类，设计为内部类的目的，大多数都是不想让外界去访问，所以内部类的定义应该私有化，私有化之后，再提供一个可以让外界调用的方法，方法内部创建内部类对象并调用。

      • 示例代码：

        class Outer {
    private int num = 10;
    private class Inner {
        public void show() {
            System.out.println(num);
        }
    }
    public void method() {
        Inner i = new Inner();
        i.show();
    }
}
public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
		//Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();
		//oi.show();
        Outer o = new Outer();
        o.method();
    }
}

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    • 静态成员内部类

      • 静态成员内部类访问格式：外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类名.内部类名();

      • 静态成员内部类中的静态方法：外部类名.内部类名.方法名();

      • 示例代码

        class Outer {
    static class Inner {
        public void show(){
            System.out.println("inner..show");
        }

        public static void method(){
            System.out.println("inner..method");
        }
    }
}

public class Test3Innerclass {
    /*
        静态成员内部类演示
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类名.内部类名();
        Outer.Inner oi = new Outer.Inner();
        oi.show();

        Outer.Inner.method();
    }
}

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    2.3 局部内部类（理解）

    • 局部内部类定义位置

      • 局部内部类是在方法中定义的类

    • 局部内部类方式方式

      • 局部内部类，外界是无法直接使用，需要在方法内部创建对象并使用
      • 该类可以直接访问外部类的成员，也可以访问方法内的局部变量

    • 示例代码

      class Outer {
    private int num = 10;
    public void method() {
        int num2 = 20;
        class Inner {
            public void show() {
                System.out.println(num);
                System.out.println(num2);
            }
        }
        Inner i = new Inner();
        i.show();
    }
}
public class OuterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Outer o = new Outer();
        o.method();
    }
}


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    2.4 匿名内部类（应用）

    • 匿名内部类的前提

      • 存在一个类或者接口，这里的类可以是具体类也可以是抽象类

    • 匿名内部类的格式

      • 格式：new 类名 ( ) { 重写方法 } new 接口名 ( ) { 重写方法 }

      • 举例：

        new Inter(){
    @Override
    public void method(){}
} 

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    • 匿名内部类的本质

      • 本质：是一个继承了该类或者实现了该接口的子类匿名对象

    • 匿名内部类的细节

      • 匿名内部类可以通过多态的形式接受

        Inter i = new Inter(){
  @Override
    public void method(){
        
    }
}

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    • 匿名内部类直接调用方法

      interface Inter{
    void method();
}

class Test{
    public static void main(String[] args){
        new Inter(){
            @Override
            public void method(){
                System.out.println("我是匿名内部类");
            }
        }.method();	// 直接调用方法
    }
}

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    2.4 匿名内部类在开发中的使用（应用）

    • 匿名内部类在开发中的使用

      • 当发现某个方法需要，接口或抽象类的子类对象，我们就可以传递一个匿名内部类过去，来简化传统的代码

    • 示例代码：

      /*
    游泳接口
 */
interface Swimming {
    void swim();
}

public class TestSwimming {
    public static void main(String[] args) {
        goSwimming(new Swimming() {
            @Override
            public void swim() {
                System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧");
            }
        });
    }

    /**
     * 使用接口的方法
     */
    public static void goSwimming(Swimming swimming){
        /*
            Swimming swim = new Swimming() {
                @Override
                public void swim() {
                    System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧");
                }
            }
         */
        swimming.swim();
    }
}

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    5.Lambda表达式

    5.1体验Lambda表达式【理解】

    • 代码演示

      /*
    游泳接口
 */
interface Swimming {
    void swim();
}

public class TestSwimming {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过匿名内部类实现
        goSwimming(new Swimming() {
            @Override
            public void swim() {
                System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧");
            }
        });

        /*  通过Lambda表达式实现
            理解: 对于Lambda表达式, 对匿名内部类进行了优化
         */
        goSwimming(() -> System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧"));
    }

    /**
     * 使用接口的方法
     */
    public static void goSwimming(Swimming swimming) {
        swimming.swim();
    }
}

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    • 函数式编程思想概述

      在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿数据做操作”

      面向对象思想强调“必须通过对象的形式来做事情”

      函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法：“强调做什么，而不是以什么形式去做”

      而我们要学习的Lambda表达式就是函数式思想的体现

    5.2Lambda表达式的标准格式【理解】

    • 格式：

      ​ (形式参数) -> {代码块}

      • 形式参数：如果有多个参数，参数之间用逗号隔开；如果没有参数，留空即可
      • ->：由英文中画线和大于符号组成，固定写法。代表指向动作
      • 代码块：是我们具体要做的事情，也就是以前我们写的方法体内容

    • 组成Lambda表达式的三要素：

      • 形式参数，箭头，代码块

    5.3Lambda表达式练习1【应用】

    • Lambda表达式的使用前提

      • 有一个接口
      • 接口中有且仅有一个抽象方法

    • 练习描述

      ​ 无参无返回值抽象方法的练习

    • 操作步骤

      • 定义一个接口(Eatable)，里面定义一个抽象方法：void eat();
      • 定义一个测试类(EatableDemo)，在测试类中提供两个方法
        • 一个方法是：useEatable(Eatable e)
        • 一个方法是主方法，在主方法中调用useEatable方法

    • 示例代码

      //接口
public interface Eatable {
    void eat();
}
//实现类
public class EatableImpl implements Eatable {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("一天一苹果，医生远离我");
    }
}
//测试类
public class EatableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useEatable方法
        Eatable e = new EatableImpl();
        useEatable(e);

        //匿名内部类
        useEatable(new Eatable() {
            @Override
            public void eat() {
                System.out.println("一天一苹果，医生远离我");
            }
        });

        //Lambda表达式
        useEatable(() -> {
            System.out.println("一天一苹果，医生远离我");
        });
    }

    private static void useEatable(Eatable e) {
        e.eat();
    }
}

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    5.4Lambda表达式练习2【应用】

    • 练习描述

      有参无返回值抽象方法的练习

    • 操作步骤

      • 定义一个接口(Flyable)，里面定义一个抽象方法：void fly(String s);
      • 定义一个测试类(FlyableDemo)，在测试类中提供两个方法
        • 一个方法是：useFlyable(Flyable f)
        • 一个方法是主方法，在主方法中调用useFlyable方法

    • 示例代码

      public interface Flyable {
    void fly(String s);
}

public class FlyableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useFlyable方法
        //匿名内部类
        useFlyable(new Flyable() {
            @Override
            public void fly(String s) {
                System.out.println(s);
                System.out.println("飞机自驾游");
            }
        });
        System.out.println("--------");

        //Lambda
        useFlyable((String s) -> {
            System.out.println(s);
            System.out.println("飞机自驾游");
        });

    }

    private static void useFlyable(Flyable f) {
        f.fly("风和日丽，晴空万里");
    }
}

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    5.5Lambda表达式练习3【应用】

    • 练习描述

      有参有返回值抽象方法的练习

    • 操作步骤

      • 定义一个接口(Addable)，里面定义一个抽象方法：int add(int x,int y);
      • 定义一个测试类(AddableDemo)，在测试类中提供两个方法
        • 一个方法是：useAddable(Addable a)
        • 一个方法是主方法，在主方法中调用useAddable方法

    • 示例代码

      public interface Addable {
    int add(int x,int y);
}

public class AddableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useAddable方法
        useAddable((int x,int y) -> {
            return x + y;
        });

    }

    private static void useAddable(Addable a) {
        int sum = a.add(10, 20);
        System.out.println(sum);
    }
}

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    5.6Lambda表达式的省略模式【应用】

    • 省略的规则

      • 参数类型可以省略。但是有多个参数的情况下，不能只省略一个
      • 如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略
      • 如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，和return关键字

    • 代码演示

      public interface Addable {
    int add(int x, int y);
}

public interface Flyable {
    void fly(String s);
}

public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        useAddable((int x,int y) -> {
//            return x + y;
//        });
        //参数的类型可以省略
        useAddable((x, y) -> {
            return x + y;
        });

//        useFlyable((String s) -> {
//            System.out.println(s);
//        });
        //如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略
//        useFlyable(s -> {
//            System.out.println(s);
//        });

        //如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号
        useFlyable(s -> System.out.println(s));

        //如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，如果有return，return也要省略掉
        useAddable((x, y) -> x + y);
    }

    private static void useFlyable(Flyable f) {
        f.fly("风和日丽，晴空万里");
    }

    private static void useAddable(Addable a) {
        int sum = a.add(10, 20);
        System.out.println(sum);
    }
}

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    5.7Lambda表达式的使用前提【理解】

    • 使用Lambda必须要有接口
    • 并且要求接口中有且仅有一个抽象方法

    5.8Lambda表达式和匿名内部类的区别【理解】

    • 所需类型不同
      • 匿名内部类：可以是接口，也可以是抽象类，还可以是具体类
      • Lambda表达式：只能是接口
    • 使用限制不同
      • 如果接口中有且仅有一个抽象方法，可以使用Lambda表达式，也可以使用匿名内部类
      • 如果接口中多于一个抽象方法，只能使用匿名内部类，而不能使用Lambda表达式
    • 实现原理不同
      • 匿名内部类：编译之后，产生一个单独的.class字节码文件
      • Lambda表达式：编译之后，没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成
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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_62324667/article/details/125989092