Java编程思想第4版[中文版](PDF格式)-第52部分
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相似。下面是乐器例子的示意图:
具体实现了一个接口以后,就获得了一个普通的类,可用标准方式对其进行扩展。
可决定将一个接口中的方法声明明确定义为“public”。但即便不明确定义,它们也会默认为 public。所以
在实现一个接口的时候,来自接口的方法必须定义成public。否则的话,它们会默认为“友好的”,而且会
限制我们在继承过程中对一个方法的访问——Java 编译器不允许我们那样做。
在 Instrument 例子的修改版本中,大家可明确地看出这一点。注意接口中的每个方法都严格地是一个声明,
它是编译器唯一允许的。除此以外,Instrument5 中没有一个方法被声明为public,但它们都会自动获得
public 属性。如下所示:
//: Music5。java
// Interfaces
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…………………………………………………………Page 174……………………………………………………………
import java。util。*;
interface Instrument5 {
// pile…time constant:
int i = 5; // static & final
// Cannot have method definitions:
void play(); // Automatically public
String what();
void adjust();
}
class Wind5 implements Instrument5 {
public void play() {
System。out。println(〃Wind5。play()〃);
}
public String what() { return 〃Wind5〃; }
public void adjust() {}
}
class Percussion5 implements Instrument5 {
public void play() {
System。out。println(〃Percussion5。play()〃);
}
public String what() { return 〃Percussion5〃; }
public void adjust() {}
}
class Stringed5 implements Instrument5 {
public void play() {
System。out。println(〃Stringed5。play()〃);
}
public String what() { return 〃Stringed5〃; }
public void adjust() {}
}
class Brass5 extends Wind5 {
public void play() {
System。out。println(〃Brass5。play()〃);
}
public void adjust() {
System。out。println(〃Brass5。adjust()〃);
}
}
class Woodwind5 extends Wind5 {
public void play() {
System。out。println(〃Woodwind5。play()〃);
}
public String what() { return 〃Woodwind5〃; }
}
public class Music5 {
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// Doesn't care about type; so new types
// added to the system still work right:
static void tune(Instrument5 i) {
// 。。。
i。play();
}
static void tuneAll(Instrument5'' e) {
for(int i = 0; i 《 e。length; i++)
tune(e'i');
}
public static void main(String'' args) {
Instrument5'' orchestra = new Instrument5'5';
int i = 0;
// Upcasting during addition to the array:
orchestra'i++' = new Wind5();
orchestra'i++' = new Percussion5();
orchestra'i++' = new Stringed5();
orchestra'i++' = new Brass5();
orchestra'i++' = new Woodwind5();
tuneAll(orchestra);
}
} ///:~
代码剩余的部分按相同的方式工作。我们可以自由决定上溯造型到一个名为 Instrument5 的“普通”类,一
个名为 Instrument5 的“抽象”类,或者一个名为 Instrument5 的“接口”。所有行为都是相同的。事实
上,我们在 tune()方法中可以发现没有任何证据显示 Instrument5 到底是个“普通”类、“抽象”类还是一
个“接口”。这是做是故意的:每种方法都使程序员能对对象的创建与使用进行不同的控制。
7。5。1 Java 的“多重继承”
接口只是比抽象类“更纯”的一种形式。它的用途并不止那些。由于接口根本没有具体的实施细节——也就
是说,没有与存储空间与“接口”关联在一起——所以没有任何办法可以防止多个接口合并到一起。这一点
是至关重要的,因为我们经常都需要表达这样一个意思:“x 从属于 a,也从属于 b,也从属于 c”。在C++
中,将多个类合并到一起的行动称作“多重继承”,而且操作较为不便,因为每个类都可能有一套自己的实
施细节。在 Java 中,我们可采取同样的行动,但只有其中一个类拥有具体的实施细节。所以在合并多个接口
的时候,C++的问题不会在Java 中重演。如下所示:
在一个衍生类中,我们并不一定要拥有一个抽象或具体(没有抽象方法)的基础类。如果确实想从一个非接
口继承,那么只能从一个继承。剩余的所有基本元素都必须是“接口”。我们将所有接口名置于 implements
关键字的后面,并用逗号分隔它们。可根据需要使用多个接口,而且每个接口都会成为一个独立的类型,可
对其进行上溯造型。下面这个例子展示了一个“具体”类同几个接口合并的情况,它最终生成了一个新类:
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//: Adventure。java
// Multiple interfaces
import java。util。*;
interface CanFight {
void fight();
}
interface CanSwim {
void swim();
}
interface CanFly {
void fly();
}
class ActionCharacter {
public void fight() {}
}
class Hero extends ActionCharacter
implements CanFight; CanSwim; CanFly {
public void swim() {}
public void fly() {}
}
public class Adventure {
static void t(CanFight x) { x。fight(); }
static void u(CanSwim x) { x。swim(); }
static void v(CanFly x) { x。fly(); }
static void w(ActionCharacter x) { x。fight(); }
public static void main(String'' args) {
Hero i = new Hero();
t(i); // Treat it as a CanFight
u(i); // Treat it as a CanSwim
v(i); // Treat it as a CanFly
w(i); // Treat it as an ActionCharacter
}
} ///:~
从中可以看到,Hero 将具体类ActionCharacter 同接口CanFight,CanSwim 以及CanFly 合并起来。按这种
形式合并一个具体类与接口的时候,具体类必须首先出现,然后才是接口(否则编译器会报错)。
请注意 fight()的签名在CanFight 接口与 ActionCharacter 类中是相同的,而且没有在Hero 中为fight()提
供一个具体的定义。接口的规则是:我们可以从它继承(稍后就会看到),但这样得到的将是另一个接口。
如果想创建新类型的一个对象,它就必须是已提供所有定义的一个类。尽管Hero 没有为 fight()明确地提供
一个定义,但定义是随同ActionCharacter 来的,所以这个定义会自动提供,我们可以创建Hero 的对象。
在类Adventure 中,我们可看到共有四个方法,它们将不同的接口和具体类作为自己的自变量使用。创建一
个Hero 对象后,它可以传递给这些方法中的任何一个。这意味着它们会依次上溯造型到每一个接口。由于接
口是用Java 设计的,所以这样做不会有任何问题,而且程序员不必对此加以任何特别的关注。
注意上述例子已向我们揭示了接口最关键的作用,也是使用接口最重要的一个原因:能上溯造型至多个基础
类。使用接口的第二个原因与使用抽象基础类的原因是一样的:防止客户程序员制作这个类的一个对象,以
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及规定它仅仅是一个接口。这样便带来了一个问题:到底应该使用一个接口还是一个抽象类呢?若使用接
口,我们可以同时获得抽象类以及接口的好处。所以假如想创建的基础类没有任何方法定义或者成员变量,
那么无论如何都愿意使用接口,而不要选择抽象类。事实上,如果事先知道某种东西会成为基础类,那么第
一个选择就是把它变成一个接口。只有在必须使用方法定义或者成员变量的时候,才应考虑采用抽象类。
7。5。2 通过继承扩展接口
利用继承技术,可方便地为一个接口添加新的方法声明,也可以将几个接口合并成一个新接口。在这两种情
况下,最终得到的都是一个新接口,如下例所示:
//: HorrorShow。java
// Extending an interface with inheritance
interface Monster {
void menace();
}
interface DangerousMonster extends Monster {
void destroy();
}
interface Lethal {
void kill();
}
class DragonZilla implements DangerousMonster {
public void menace() {}
public void destroy() {}
}
interface Vampire
extends DangerousMonster; Lethal {
void drinkBlood();
}
class HorrorShow {
static void u(Monster b) { b。menace(); }
static void v(DangerousMonster d) {
d。menace();
d。destroy();
}
public static void main(String'' args) {
DragonZilla if2 = new DragonZilla();
u(if2);
v(if2);
}
} ///:~
DangerousMonster 是对Monster 的一个简单的扩展,最终生成了一个新接口。这是在DragonZilla 里实现
的。
Vampire 的语法仅在继承接口时才可使用。通常,我们只能对单独一个类应用 extends (扩展)关键字。但由
于接口可能由多个其他接口构成,所以在构建一个新接口时,extends可能引用多个基础接口。正如大家看
到的那样,接口的名字只是简单地使用逗号分隔。
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7。5。3 常数分组
由于置入一个接口的所有字段都自动具有 static 和final 属性,所以接口是对常数值进行分组的一个好工
具,它具有与C 或C++的enum 非常相似的效果。如下例所示:
//: Months。java
// Using interfaces to create groups of constants
package c07;
public interface Months {
int
JANUARY = 1; FEBRUARY = 2; MARCH = 3;
APRIL = 4; MAY = 5; JUNE = 6; JULY = 7;
AUGUST = 8; SEPTEMBER = 9; OCTOBER = 10;
NOVEMBER = 11; DECEMBER = 12;
} ///:~
注意根据Java 命名规则,拥有固定标识符的 static final基本数据类型(亦即编译期常数)都全部采用大
写字母(用下划线分隔单个标识符里的多个单词)。
接口中的字段会自动具备public 属性,所以没必要专门指定。
现在,通过导入c07。*或c07。Months,我们可以从包的外部使用常数——就象对其他任何包进行的操作那
样。此外,也可以用类似Months。JANUARY 的表达式对值进行引用。当然,我们获得的只是一个 int,所以不
象C++的enum 那样拥有额外的类型安全性。但与将数字强行编码(硬编码)到自己的程序中相比,这种(常
用的)技术无疑已经是一个巨大的进步。我们通常把“硬编码”数字的行为称为“魔术数字”,它产生的代
码是非常难以维护的。
如确实不想放弃额外的类型安全性,可构建象下面这样的一个类(注释①):
//: Month2。java
// A more robust enumeration system
package c07;
public final class Month2 {
private St