JavaSE——面向对象高级二（3/4）-接口（认识接口、接口的好处）以及接口的综合案例（设计班级学生的信息管理模块）

news2024/11/28 0:32:47

目录

接口

认识接口

接口的好处

接口的综合案例

需求

学生类

班级管理类

学生操作接口

学生操作类

完善班级管理类

测试

接口

认识接口

  • Java提供了一个关键字 interface，用这个关键字我们可以定义出一个特殊的结构：接口。
public interface 接口名{
    //成员变量（常量）
    //成员方法（抽象方法）
}

 在接口中，不需要将变量用final修饰成常量，它会自动转为常量，例如：

public interface A{
    double R = 3.14;
    //相当于 public static final double r = 3.14;
}

注意：常量建议使用大写来命名。

方法也同样，接口会自动将方法转为抽象方法，例如：

public interface A{
    void run();
    //相当于public abstract void run();
}

故而接口中的方法只能有签名，不能有方法体。

注意：接口不能创建对象；接口是用来被类实现（implements）的，实现接口的类称为实现类。

修饰符 class 实现类 implements 接口1,接口2,接口3,...{

}

  • 一个类可以实现多个接口（接口可以理解成干爹），实现类实现多个接口，必须重写完全部接口的全部抽象方法，否则实现类需要定义成抽象类。 

接口的好处

  • 弥补了类单继承的不足，一个类同时可以实现多个接口。
  • 让程序可以面向接口编程，这样程序员就可以灵活方便的切换各种业务实现。

例如下面这种情况，一个类继承了几个类之后就不能再继承其他类了，这时需要其他功能就可以用接口来实现了。

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Student s = new A();
    }
}

class Student{

}

class A extends Student{

}

接口为其拓展更多功能：

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Singer s = new A(); //或是 Driver s = new A();
    }
}

class A extends Student implements Driver,Singer{

    @override
    public void drive{
    }

    @override
    public void sing{
    }

}

class Student{

}


interface Driver{
    void drive();
}

interface Singer{
    void sing();
}

1.使用接口有啥好处，第一个好处是什么？

  • 可以解决类单继承的问题，通过接口，我们可以让一个类有一个亲爹的同时，还可以找多个干爹去扩展自己的功能。

2.为什么我们要通过接口，也就是去找干爹，来扩展自己的功能呢？

  • 因为通过接口去找干爹，别人通过implements的接口，就可以显性地知道你是谁，从而也就可以放心地把你当作谁来用了。

3.使用接口的第二个好处是什么？

  • 一个类我们说可以实现多个接口，同样，一个接口也可以被多个类实现。这样做的好处是我们的程序就可以面相接口编程了，这样我们程序员就可以很方便的灵活切换各种业务实现了。

接口的综合案例

需求

请设计一个班级学生的信息管理模块：学生的数据有：姓名、性别、成绩

功能1：要求打印出全班学生的信息；

功能2：要求打印出全班学生的平均成绩。

注意！以上功能的业务实现是有多套方案的，比如：

  • 第1套方案：能打印出班级全部学生的信息；能打印班级全部学生的平均分。
  • 第2套方案：能打印出班级全部学生的信息（包含男女人数）；能打印班级全部学生的平均分（要求是去掉最高分、最低分）

要求：系统可以支持灵活的切换这些实现方案。

先定义出基本的学生类：

学生类

package user.interfaceDemo;

public class Student {
    private String name;
    private char sex;
    private double score;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, char sex, double score) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.score = score;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public double getScore() {
        return score;
    }

    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
}

因为我们要设计班级学生的信息管理模块，所以接下来把班级管理类定义出来，其中有包含学生的班级集合以及班级里面的学生信息。

班级管理类

package user.interfaceDemo;

import java.util.ArrayList;

public class ClassManager {
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();

    //构造器初始化出班级内部的信息
    public ClassManager(){
        students.add(new Student("余周周",'女',99));
        students.add(new Student("林杨",'男',100));
        students.add(new Student("蒋川",'男',80));
        students.add(new Student("凌翔茜",'女',90));
    }

    //打印出全班学生的信息
    public void printInfo(){

    }

    //打印出全班学生的平均成绩
    public void printScore(){

    }
}

实现的方法这部分因为要能够灵活切换，所以需要用接口实现，先空着，去定义接口。

学生操作接口

package user.interfaceDemo;

import java.util.ArrayList;

public interface StudentOperator {
    void printAllInfo(ArrayList<Student> students);
    void printAverageScore(ArrayList<Student> students);
}

下面就定义两个学生操作类，在学生操作类中去实现学生操作接口，分别重写接口的两个方法。

学生操作类

第一套方案：

package user.interfaceDemo;

import java.util.ArrayList;

public class StudentOperatorImp1 implements  StudentOperator{

    @Override
    public void printAllInfo(ArrayList<Student> students) {
        System.out.println("=======全班所有学生信息如下=======");
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            System.out.println("姓名：" + s.getName());
            System.out.println("性别：" + s.getSex());
            System.out.println("分数：" + s.getScore());
            if(i != students.size() - 1){
                System.out.println("--------------------");
            }
        }
        System.out.println("========================");
    }

    @Override
    public void printAverageScore(ArrayList<Student> students) {
        double allScore = 0.0;
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            allScore += s.getScore();
        }
        System.out.println("该班级的平均分为：" + ( allScore / students.size() ));
    }
}

第二套方案：

package user.interfaceDemo;

import java.util.ArrayList;

public class StudentOperatorImp2 implements StudentOperator{
    @Override
    public void printAllInfo(ArrayList<Student> students) {
        System.out.println("=======全班所有学生信息如下=======");
        int count1 = 0;  //用于记录男生的数量
        int count2 = 0;  //用于记录女生的数量
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            System.out.println("姓名：" + s.getName());
            System.out.println("性别：" + s.getSex());
            System.out.println("分数：" + s.getScore());
            if(i != students.size() - 1){
                System.out.println("--------------------");
            }
            if(s.getSex() == '男'){
                count1++;
            }else{
                count2++;
            }
        }
        System.out.println("男生人数为：" + count1 + "人");
        System.out.println("女生人数为：" + count2 + "人");
        System.out.println("班级总人数为：" + students.size() + "人");
        System.out.println("========================");
    }

    @Override
    public void printAverageScore(ArrayList<Student> students) {
        double allScore = 0.0;
        double max = students.get(0).getScore();
        double min = students.get(0).getScore();
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            if(s.getScore() > max) max = s.getScore();
            if(s.getScore() < min) min = s.getScore();
            allScore += s.getScore();
        }
        System.out.println("该班级的最高分是：" + max + "分");
        System.out.println("该班级的最低分是：" + min + "分");
        System.out.println("该班级的平均分为：" + ( (allScore - max - min) / (students.size() - 2) ));
    }
}

 接下来回到班级管理类，完善功能：

完善班级管理类

package user.interfaceDemo;

import java.util.ArrayList;

public class ClassManager {
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    //创建出学生操作对象，给下面的方法进行调用，其中StudentOperatorImp1可以替换为StudentOperatorImp2,功能就进行了变化.
    private StudentOperator studentOperator = new StudentOperatorImp1();

    //构造器初始化出班级内部的信息
    public ClassManager(){
        students.add(new Student("余周周",'女',99));
        students.add(new Student("林杨",'男',100));
        students.add(new Student("蒋川",'男',80));
        students.add(new Student("凌翔茜",'女',90));
    }

    //打印出全班学生的信息
    public void printInfo(){
        studentOperator.printAllInfo(students);
    }

    //打印出全班学生的平均成绩
    public void printScore(){
        studentOperator.printAverageScore(students);
    }
}

测试

package user.interfaceDemo;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ClassManager cc = new ClassManager();
        cc.printInfo();
        cc.printScore();
    }
}

 第一套方案的运行结果：

改为第二套方案：

第二套方案的运行结果为：

 

END 

学习自：黑马程序员——JavaSE课程 

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