d13-接口和内部类
## 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.创建数组列表集合容器对象
3.其他学生道中的方法声明，需要跟StudentDao保持一致
注意：如果不一致，学生服务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.替换学生服务中的大刀对象
代码实现
其他学生道类
` `` java
公共类OtherStudentDao {
//集合容器
私有静态ArrayList stus学生=new ArrayList()；
静态{
学生stu1=新学生(' heima001 '，'张三','23','1999-11-11');
学生stu2=新学生(' heima002 '，'李四','24','2000-11-11');
斯图。添加(stu 1)；
斯图。添加(stu 2)；
}
//添加学生方法
公共布尔地址学生(学生学生){ 0
斯图。添加(stu)；
返回真；
}
//查看学生方法
公共学生[]findalstudent(){ 0
学生[]学生=新学生[stus。size()]；
for(int I=0；我。学生我){ 0
学生斯图斯。得到(我)；
}
归国留学生；
}
public void deleteStudentById(字符串delId){ 0
//1.查找身份证明(识别)在容器中所在的索引位置
int index=GetIndex(DelId)；
斯图。移除(索引)；
}
public int GetIndex(字符串id){ 0
（同Internationalorganizations）国际组织索引=-1;
for(int I=0；我失败了。size()；I){ 0
学生斯图=斯图。得到(我)；
如果（斯图！=null stu.getId().equals(id)){ 0
索引=我；
打破；
}
}
收益指数；
}
公共空间更新学生（字符串更新标识，学生新闻图){ 0
//1.查找updateId，在容器中的索引位置
int index=GetIndex(updateID)；
stus.set(index，NewsTu)；
}
}
```
学生服务类
` `` java
公共类学生服务{
//创建StudentDao(库管)
private other studentDao studentDao=new other studentDao()；
//其他方法没有变化，此处省略.
> }
```
### 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
```java
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);
}
```
StudentDao类
```java
public class StudentDao extends BaseStudentDao {
// 其他内容不变,此处省略
}
```
OtherStudentDao类
```java
public class OtherStudentDao extends BaseStudentDao {
// 其他内容不变,此处省略
}
```
### 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
```java
public interface 接口名 {}
```
- 类实现接口用implements表示
```java
public class 类名 implements 接口名 {}
```
- 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
```java
public interface Inter {
public static final int NUM = 10;
public abstract void show();
}
```
- 实现类
```java
class InterImpl implements Inter{
public void method(){
// NUM = 20;
System.out.println(NUM);
}
public void show(){
}
}
```
- 测试类
```java
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);
}
}
```
### 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
```java
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);
}
```
StudentDao类
```java
public class StudentDao implements BaseStudentDao {
// 其他内容不变,此处省略
}
```
OtherStudentDao类
```java
public class OtherStudentDao implements BaseStudentDao {
// 其他内容不变,此处省略
}
```
### 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
```java
public class StudentDaoFactory {
public static OtherStudentDao getStudentDao(){
return new OtherStudentDao();
}
}
```
StudentService类
```java
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();
}
```
## 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
```java
public default void show3() {
}
```
- 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
```java
public static void show() {
}
```
- 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
```java
private void show() {
}
```
- 格式2
private static 返回值类型 方法名(参数列表) { }
- 范例2
```java
private static void method() {
}
```
- 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
```java
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();
}
}
```
### 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
```java
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();
}
}
```
### 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
```java
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();
}
}
```
### 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
```java
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();
}
}
}
```
### 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
```java
public class StudentDaoFactory {
public static BaseStudentDao getStudentDao(){
return new OtherStudentDao();
}
}
```
StudentService类
```java
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();
}
```
## 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：
```java
/*
格式：
class 外部类名{
修饰符 class 内部类名{
}
}
*/
class Outer {
public class Inner {
}
}
```
- 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：
```java
/*
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();
}
}
```
### 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：
```java
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();
}
}
```
- 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
```java
class Outer {
static class Inner {// 多了static关键字
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();
}
}
```
### 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
```java
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();
}
}
```
### 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：
```java
new Inter(){
@Override
public void method(){}
}
```
- 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
```java
Inter i = new Inter(){
@Override
public void method(){
}
}
```
- 匿名内部类直接调用方法
```java
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
}
}
```
### 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：
```java
/*
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();
}
}
```
## 5.Lambda表达式
### 5.1体验Lambda表达式【理解】
- 代码演示
```java
/*
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();
}
}
```
- **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
+ 上述几句多细读几遍，即可理解
### 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
```java
//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();
}
}
```
### 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
```java
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");
}
}
```
### 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
```java
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);
}
}
```
### 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
```java
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);
}
}
```
### 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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