🗊Презентация Пакеты и интерфейсы в java. (Лекция 3)

Лекция 3

Пакеты и интерфейсы Пакет (package) - это некий контейнер, который используется для того, чтобы изолировать имена классов (в С++ аналог пакета это пространство имен). Для создания пакета используется ключевое слово package, которое должно стоять в начале файла (если такого слова нет, то классы в файле попадают в безымянное пространство имен).

Если объявить класс, как принадлежащий определенному пакету, например, Если объявить класс, как принадлежащий определенному пакету, например, package java.awt.image; то и исходный код этого класса должен храниться в каталоге java/awt/image. Стоит отметить, что каталог, который транслятор Java будет рассматривать, как корневой для иерархии пакетов, можно задавать с помощью переменной окружения СLASSPATH. С помощью этой переменной можно также задать несколько корневых каталогов для иерархии пакетов (через ; как в обычном PATH).

Если, например, написан класс Myclass.java и помещен в пакет test, тогда, после компиляции, этот класс можно запустить Если, например, написан класс Myclass.java и помещен в пакет test, тогда, после компиляции, этот класс можно запустить java test.Myclass Оператор import После оператора package в файле обычно идут операторы import. Общая форма оператора import такова: import пакет1 [.пакет2].(имякласса|*); Здесь пакет1 - имя пакета верхнего уровня, пакет2 - это необязательное имя пакета, вложенного в первый пакет и отделенное точкой. И, наконец, после указания пути в иерархии пакетов, указывается либо имя класса, либо метасимвол звездочка. Звездочка означает, что, если Java-транслятору потребуется какой-либо класс, для которого пакет не указан явно, он должен просмотреть все содержимое пакета со звездочкой вместо имени класса. В приведенном ниже фрагменте кода показаны обе формы использования оператора import : import java.util.Date import java.io.*;

Рассмотрим пример: Рассмотрим пример: package р1; public class Protection { int n = 1; private int n_pri = 2; protected int n_pro = 3; private protected int n_pripro = 4; public int n_pub = 5; public Protection() { System.out.println("base constructor"); System.out.println("n="+n); System.out.println("n_pri="+n_pri); System.out.println("n_pro="+n_pro); System.out.println("n_pripro="+n_pripro); System.out.println("n_pub="+n_pub); } } Класс Protection принадлежит пакету p1.

Кроме оператора import можно использовать также cтатический импорт. Кроме оператора import можно использовать также cтатический импорт. Для того чтобы получить доступ к статическим членам классов, требуются указать ссылку на класс. К примеру, необходимо указать имя класса Math:  double r = Math.cos(Math.PI * theta); Использование статического импорта позволяет обойтись без ссылки на класс: import static java.lang.Math.*; ………………….. double r = cos(PI * theta);

Интерфейсы Интерфейсы Интерфейсы Java созданы для поддержки динамического выбора методов во время выполнения программы. Интерфейсы похожи на классы, но в отличие от последних у интерфейсов нет переменных. Класс может иметь любое количество интерфейсов. Интерфейс также отличается и от абстрактного класса. В Java если класс реализует(наследует) интерфейс, то он должен реализовать все методы объявленные в интерфейсе, за исключением default методов.

В объявлении интерфейса используется ключевое слово interface. В интерфейсе можно также объявлять константы. В объявлении интерфейса используется ключевое слово interface. В интерфейсе можно также объявлять константы. Т.о. определение интерфейса имеет вид: interface имя { тип_результата имя_метода1(список параметров); тип имя_final-переменной = значение; } (модификатор final можно не указывать, он будет добавлен автоматически). Рассмотрим пример:

interface Callback { interface Callback { void callback(int param); } Интерфейсы допускают расширение. Рассмотрим пример: interface FloorWax{ double f(); } interface DessertTopping{ int Myconst=10; double f1(); } interface Shimmer extends FloorWax, DessertTopping { //расширение интерфейса double amazingPrice(); }

Java 8 позволяет добавлять неабстрактные реализации методов в интерфейс, используя ключевое слово default. Java 8 позволяет добавлять неабстрактные реализации методов в интерфейс, используя ключевое слово default. Пример: interface A{ void g(); default void f(){ System.out.println("Method f"); } } сlass B implements A{ public void g(){ System.out.println("Method g"); } } public class JavaApplication104 { public static void main(String[] args) { A pa=new B(); pa.f(); //На экране Method f } }

default методы можно и переопределять default методы можно и переопределять interface A{ void g(); default void f(){ System.out.println("Method f"); } } class B implements A{ public void f(){ System.out.println("Method f_B"); } public void g(){ System.out.println("Method g"); } } public class JavaApplication104 { public static void main(String[] args) { A pa=new B(); pa.f(); //На экране Method f_B } }

interface A{ interface A{ void f(int a); } interface B extends A{ default void f(int a){} } class C implements B{ //корректный код } public class Main { public static void main(String[] args) { C pc=new C(); } }

Однако следующий код вызовет ошибку компиляции Однако следующий код вызовет ошибку компиляции interface A{ void g(); default void f(){ System.out.println("Method f_A"); } } interface C { default void f(){ System.out.println("Method f_C"); } } class B implements A,C{ //ошибка компиляции public void g(){ System.out.println("Method g"); } }

Выше написанный код можно переписать следующим образом: Выше написанный код можно переписать следующим образом: interface A{ void g(); default void f(){ System.out.println("Method f_A"); } } interface C { default void f(){ System.out.println("Method f_C"); } } class B implements A,C{ public void f(){ System.out.println("Method f_B"); } public void g(){ System.out.println("Method g"); } }

Также в интерфейсах можно определять статические методы: Также в интерфейсах можно определять статические методы: interface A{ void f(int a); static void g(){ System.out.println("Hello"); } } class B implements A{ public void f(int a){} public class Main { public static void main(String[] args) { A.g(); } }

Реализация интерфейса Реализация интерфейса Реализация интерфейса осуществляется при помощи ключевого слова implements. Таким образом, класс реализующий интерфейс будет иметь вид class имя_класса [extends суперкласс] [implements интерфейс0 [, интерфейс1...]] { тело класса } Рассмотрим пример: class Client implements Callback { void callback(int p) { System.out.println("callback called with " + p); } }

Метод callback интерфейса, определенного ранее, вызывается через переменную - ссылку на интерфейс: Метод callback интерфейса, определенного ранее, вызывается через переменную - ссылку на интерфейс: class TestIface { public static void main(String args[]) { Callback с = new Client(); c.callback(42); } }

Конфликты имен Конфликты имен Если два метода отличаются только типом возбуждаемых исключений, метод класса реализующего интерфейс обязан соответствовать обоим объявлениям с одинаковыми сигнатурами (количеством и типом параметров), но может возбуждать свои исключения. Однако методы в пределах класса не должны отличаться только составом возбуждаемых исключений. Рассмотрим пример:

interface X { interface X { void setup() throws SomeException; } interface Y { void setup(); } class Z implements X, Y { public void setup() { ... } } Класс Z может содержать единую реализацию, которая соответствует X.setup и Y.setup. Метод может возбуждать меньше исключений, чем объявлено в его суперклассе, поэтому при объявлении Z.setup необязательно указывать, что в методе возбуждается исключение типа SomeException. X.setup только разрешает использовать данное исключение.

Лямбда выражения Лямбда выражения Синтаксис лямбда выражения имеет вид: параметры->{тело функции}. Типы параметров можно опускать. Рассмотрим примеры. Пример: p -> return p.getGender() == Person.Sex.MALE && p.getAge() >= 18 && p.getAge() <= 25

interface MyInterface{ interface MyInterface{ public void func(int a); } public class JavaApplication106 { public static void f(MyInterface m){ m.func(20); } public static void main(String[] args) { f(p->{int c=2*p; System.out.println(c);}); } } В данном случае лямбда функция ничего не возвращает. В данном случае return не нужен, т.к. лямбда функция ничего не возвращает.

Данный код эквивалентен следующему коду: Данный код эквивалентен следующему коду: interface MyInterface{ public void func(int a); } class Impl implements MyInterface{ public void func(int a){ int c=2*a; System.out.println(c); } } public class JavaApplication106 { public static void f(MyInterface m){ m.func(20); } public static void main(String[] args) { MyInterface obj=new Impl(); f(obj); } }

Однако следующий код вызовет ошибку компиляции: Однако следующий код вызовет ошибку компиляции: interface MyInterface{ public void func(int a); public void g(); } public class Main { public static void f(MyInterface m){ m.func(20); } public static void main(String[] args) { f(p->{int c=2*p; System.out.println(c);}); //ошибка MyInterface не является //функциональным интерфейсом } }

Лямбда функция может принимать несколько параметров: Лямбда функция может принимать несколько параметров: interface MyInterface{ public int func(int a,int b); } public class JavaApplication106 { public static void f(MyInterface m){ System.out.println(m.func(20,30)); } public static void main(String[] args) { f((p,p1)->{int c=p+p1; return c;}); } }

Лямбда функции можно использовать для реализации функциональных интерфейсов: Лямбда функции можно использовать для реализации функциональных интерфейсов: class A { int a; public int getA(){ return a; } } interface MyInterface{ public int func(A a); } public class Main { public static void main(String[] args) { MyInterface m=p->{return p.getA();}; A pa=new A(); pa.a=200; System.out.println(m.func(pa)); } }

Замыкания в лямбда выражениях. Замыкания в лямбда выражениях. В лямбда выражениях можно использовать переменные из объемлющей области видимости: class A { int a; public int getA(){ return a; } } interface MyInterface{ public int func(A a); } public class Main { static int b=100; public static void main(String[] args) { int c=30; MyInterface m=p->{return p.getA()+b+c;}; //correct A pa=new A(); pa.a=200; System.out.println(m.func(pa)); } }

Ссылки на методы. Ссылки на методы. Ссылки на нестатические методы. Рассмотрим пример: class A { int a; public int getA(){ return a; } } interface MyInterface{ public int func(A a); } class B{ public int mymethod(A pa){ return pa.a+200; } }

public class Main { public class Main { static int b=100; public static void main(String[] args) { int c=30; B pb=new B(); MyInterface m=pb::mymethod; A pa=new A(); pa.a=200; System.out.println(m.func(pa)); } }

Ссылки на статические методы. Ссылки на статические методы. Рассмотрим пример такой ссылки: class A { int a; public int getA(){ return a; } } interface MyInterface{ public int func(A a); } class B{ public static int mymethod(A pa){ return pa.a+200; } }

public class JavaApplication106 { public class JavaApplication106 { static int b=100; public static void main(String[] args) { int c=30; MyInterface m=B::mymethod; A pa=new A(); pa.a=200; System.out.println(m.func(pa)); } }

Ссылка на метод экземпляра из произвольного объекта определенного типа. Ссылка на метод экземпляра из произвольного объекта определенного типа. Рассмотрим пример: String[] stringArray = { "Barbara", "James", "Mary", "John", "Patricia", "Robert", "Michael", "Linda" }; Arrays.sort(stringArray, String::compareToIgnoreCase); В данном случае вызов метода будет иметь вид: a.compareToIgnoreCase(b). Ссылка на конструктор. В Java 8 можно использовать ссылки на конструкторы. Рассмотрим пример:

interface MyInterface{ interface MyInterface{ public A func(); } class A{ int x; public A(){ this.x=100; } public int getX(){ return this.x; } } public class JavaApplication106 { public static void f(MyInterface m){ A mm=m.func(); System.out.println(mm.getX()); } public static void main(String[] args) { f(A::new); } }

ОПЕРАТОРЫ И ВЫРАЖЕНИЯ Все программы на языке Java написаны в Unicode - 16-разрядном наборе символов. Первые 256 символов Unicode представляют собой набор Latin-1, а основная часть первых 128 символов Latin-1 соответствует 7-разрядному набору символов ASCII. Идентификаторы Идентификаторы Java, используемые для именования объявленных в программе величин (переменных и констант) и меток, должны начинаться с буквы, символа подчеркивания (_) или знака доллара ($), за которыми следуют буквы или цифры в произвольном порядке. Имена переменных в Java можно писать буквами национальных алфавитов.

Символы Символы Некоторые служебные символы в Java: \n переход на новую строку (\u000A) \t табуляция (\u0009) \\ обратная косая черта (\u005C) \’ апостроф (\u0027) \" кавычка (\u0022) \ddd символ в восьмеричном представлении, где каждое d соответствует цифре от 0 до 7 Восьмеричные символьные константы могут состоять из трех или менее цифр и не могут превышать значения \377 (\u00ff). Символы, представленные в шестнадцатеричном виде, всегда должны состоять из четырех цифр.

Объявления переменных Объявления переменных В объявлении указывается тип, уровень доступа и другие атрибуты идентификатора. Объявление состоит из трех частей: сначала приводится список модификаторов, за ним следует тип, и в завершение следует список идентификаторов(аналогично С++). Локальные переменные могут объявляться без модификаторов, пример: float[] x, y; Поля с модификатором final должны инициализироваться при объявлении.

Массивы Массивы Работа с массивами в Java аналогично С++. Элементы массива могут иметь примитивный тип или являться ссылками на объекты, в том числе и ссылками на другие массивы. Массив объявляется следующим образом: int[] ia = new int[3]; в данном случае массив имеет три элемента. Размер массива можно получить из поля length. Рассмотрим пример: for (int i =0; i < ia.length; i++) System.out.println(i + ": " + ia[i]); Массивы всегда являются неявным расширением класса Object.

Можно создавать массивы классов. Рассмотрим пример: Можно создавать массивы классов. Рассмотрим пример: сlass A{ …… public A(int a, int b){….} ……………….. } A[] mas=new A[10]; for(int i=0;i<mas.length;i++) mas[i]=new A(3,2);

В Java можно использовать многомерные массивы: В Java можно использовать многомерные массивы: float[][] mat = new float[4][4]; ………………………………. for (int y = 0; y < mat.length; y++) { for (int x = 0; x < mat[y].length; x++){ System.out.println(mat[x][y] + " "); } System.out.println(); } Первый (левый) размер массива должен задаваться при его создании. Другие размеры могут указываться позже: float[][] mat = new float[4][]; for (int y = 0; y < mat.length; y++) mat[y] = new float[4];

Инициализация массивов Инициализация массивов Чтобы инициализировать массив, следует задать значения его элементов в фигурных скобках после его объявления. Рассмотрим пример: String[] dangers = { "Lions", "Tigers", "Bears" }; Для многомерных массивов имеем: double[][] identityMatrix = { { 1.0, 0.0, 0.0, 0.0 }, { 0.0, 1.0, 0.0, 0.0 }, { 0.0, 0.0, 1.0, 0.0 }, { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 }, };

Тип выражения Тип выражения У каждого выражения имеется определенный тип. Он задается типом компонентов выражения и семантикой операторов. Тип всего выражения определяется максимальным типом его компонентов. Неявное преобразование типов. Возможны следующие неявные преобразования типов: byte -> short -> int -> long -> float-> double

Явное преобразование типов Явное преобразование типов В Java возможны явные преобразования типов. Рассмотрим пример: double d=5.6; long l=(double) d; Рассмотрим приведение типов в классах: class A{….}; class B extends A{….}; class test{ public static void main(String[] args){ A obj=new B(); if(obj instanceof B) B bobj=(B) obj; //Если приведение сработает, то bobj указывает //туда же, куда и obj, в противном случае будет //выброшено исключение ClassCastException …………} }

Преобразования типов влияют на перегрузку методов. Преобразования типов влияют на перегрузку методов. Рассмотрим пример. Пусть имеется иерархия классов: допустим имеется несколько перегруженных методов: void f(Dessert d, Scone s){…}; void f(Cake c, Dessert d){…}; void f(ChocolateCake cc, Scone s){…};

Рассмотрим вызовы: Рассмотрим вызовы: f(dessertRef,sconeRef); //вызывается void f(Dessert d, Scone s); f(chocolateCakeRef, dessertRef); //вызывается void f(Cake c, Dessert d){…}; f(chocolateCakeRef, butteredsconeRef); //вызывается void f(ChocolateCake cc, Scone s); f(cakeRef,sconeRef); //error

Арифметические операторы Арифметические операторы Арифметические операторы в Java совпадают с таковыми в С++. Условный оператор Условный оператор в Java совпадает с таковым в С++: value=(x>0? x+2:x+3); Побитовые операторы & - побитовое И | - побитовое ИЛИ ^ - операция XOR << - сдвиг битов влево с заполнением позиций справа нулями >> - сдвиг битов вправо с заполнением позиций слева значением старшего(знакового) бита >>> - сдвиг битов вправо с заполнением позиций слева нулями.