【javaSE】 接口和Object类(二)

简介: 【javaSE】 接口和Object类(二)

接口间的继承

在Java中,类和类之间是单继承的,一个类可以实现多个接口,接口与接口之间可以多继承。即:用接口可以达到多继承的目的。接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字

例如

nterface IRunning {
    void run();
} 
interface ISwimming {
    void swim();
} 
// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}
class Frog implements IAmphibious {
...
}

通过接口继承创建一个新的接口 IAmphibious 表示 "两栖的". 此时实现接口创建的 Frog 类, 就继续要实现 run 方法, 也需要实现 swim 方法.

总结:

接口间的继承相当于把多个接口合并在一起

接口使用实例

给对象数组排序

比如我现在有一个学生类

class Student {
    private String name;
    private int score;
    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() { //重写toString方法,方便后续使用
        return "[" + this.name + ":" + this.score + "]";
    }
}

再给定一个学生对象数组, 对这个对象数组中的元素进行排序(按分数降序).

Student[] students = new Student[] {
    new Student("张三", 95),
    new Student("李四", 96),
    new Student("王五", 97),
    new Student("赵六", 92),
};

按照我们之前的理解, 数组我们有一个现成的 sort 方法, 能否直接使用这个方法呢?

Arrays.sort(students);
System.out.println(Arrays.toString(students));
// 运行出错, 抛出异常.
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Student cannot be cast to java.lang.Comparable

仔细思考, 不难发现, 和普通的整数不一样, 两个整数是可以直接比较的, 大小关系明确. 而两个学生

对象的大小关系怎么确定? 需要我们额外指定

我们发现Arrays.sort的实现主要靠Comparable 接口进行实现,并实现了其中的 compareTo 方法

同理让我们的 Student 类实现 Comparable 接口, 并实现其中的 compareTo 方法

class Student implements Comparable {
    private String name;
    private int score;
    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "[" + this.name + ":" + this.score + "]";
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        Student s = (Student)o;
        if (this.score > s.score) {
            return -1;
        } else if (this.score < s.score) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

在 sort 方法中会自动调用 compareTo 方法. compareTo 的参数是 Object , 其实传入的就是 Student 类型的对象.

然后比较当前对象和参数对象的大小关系(按分数来算)

如果当前对象应排在参数对象之前, 返回小于 0 的数字;

如果当前对象应排在参数对象之后, 返回大于 0 的数字;

如果当前对象和参数对象不分先后, 返回 0;

注意事项:

对于 sort 方法来说, 需要传入的数组的每个对象都是 "可比较" 的, 需要具备 compareTo 这样的能力. 通过重写 compareTo 方法的方式, 就可以定义比较规则.

模拟实现sort方法

我们也可以自己实现sort 方法来完成刚才的排序过程(使用冒泡排序

 public static void sort(Comparable[] array) {
        for (int bound = 0; bound < array.length; bound++) {
            for (int cur = array.length - 1; cur > bound; cur--) {
                if (array[cur - 1].compareTo(array[cur]) > 0) {
// 说明顺序不符合要求, 交换两个变量的位置
                    Comparable tmp = array[cur - 1];
                    array[cur - 1] = array[cur];
                    array[cur] = tmp;
                }
            }
        }
    }

Clonable 接口和深拷贝

Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一.

Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 "拷贝". 但是要想合法调用 clone 方法, 必须要先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常

浅拷贝 VS 深拷贝

浅拷贝

Cloneable 拷贝出的对象是一份 "浅拷贝"

观察以下代码

class Money {
    public double m = 99.99;
}
class Person implements Cloneable{
    public Money money = new Money();
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class TestDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = (Person) person.clone();
        System.out.println("通过person2修改前的结果");
        System.out.println(person1.money.m);
        System.out.println(person2.money.m);
        person2.money.m = 13.6;
        System.out.println("通过person2修改后的结果");
        System.out.println(person1.money.m);
        System.out.println(person2.money.m);
    }
}

输出结果为

// 执行结果
通过person2修改前的结果
99.99
99.99
通过person2修改后的结果
13.6
13.6

我们发现实现拷贝了吗?实现了,但是当我们修改person2的值的时候,poerson1的值也随之变化,这是为什么呢?

这是因为虽然创建person2对象,使得person1和person2引用所指对象不同,但是由于在Person类

中创建了新的对象,该对象的引用类型所指向‘地址’就放在了person1引用所指向的对象里,在进行拷贝时,person1对象里的内容就拷贝进去了,如下图所示

当改变money 所指向内容时,person1与person2的值应一起变化

我们可以看到,通过clone,我们只是拷贝了Person对象。但是Person对象中的Money对象,并

没有拷贝。通过person2这个引用修改了m的值后,person1这个引用访问m的时候,值也发生了改变。这里就是发生了浅拷贝

深拷贝

如何实现深拷贝呢?其实只要把Mony对象里的内容也一起拷贝就好

则clone实现代码如下

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // 只是克隆了 Person 对象
        Person person = (Person)super.clone();
        // 克隆了 Person 对象 里面的Money对象
        Person.m = (Person) this.money.clone();
        return person;
        //return super.clone();
    }

抽象类和接口的区别

抽象类和接口都是 Java 中多态的常见使用方式. 都需要重点掌握. 同时又要认清两者的区别(重要!!! 常见面试题).

核心区别: 抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法.

如之前写的 Animal 例子. 此处的 Animal 中包含一个 name 这样的属性, 这个属性在任何子类中都是存在的. 因此此处的 Animal 只能作为一个抽象类, 而不应该成为一个接口

 

class Animal {
    protected String name;
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
}

注意

抽象类存在的意义是为了让编译器更好的校验, 像 Animal 这样的类我们并不会直接使用, 而是使用它的子类.万一不小心创建了 Animal 的实例, 编译器会及时提醒我们

Object类

Object是Java默认提供的一个类。Java里面除了Object类,所有的类都是存在继承关系的。默认会继承Object父类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收

范例:使用Object接收所有类的对象

class Person{}
class Student{}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        function(new Person());
        function(new Student());
    }
    public static void function(Object obj) {
        System.out.println(obj);
    }
} 
        //执行结果:
        Person@1b6d3586
        Student@4554617c

所以在开发之中,Object类是参数的最高统一类型。但是Object类也存在有定义好的一些方法。如下:

获取对象信息

如果要打印对象中的内容,可以直接重写Object类中的toString()方法,之前已经讲过了,此处不再累赘

// Object类中的toString()方法实现:
public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

对象比较equals方法

在Java中,==进行比较时:

a.如果==左右两侧是基本类型变量,比较的是变量中值是否相同

b.如果==左右两侧是引用类型变量,比较的是引用变量地址是否相同

c.如果要比较对象中内容,必须重写Object中的equals方法,因为equals方法默认也是按照地址比较的

// Object类中的equals方法
public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj); // 使用引用中的地址直接来进行比较
}

例如

class Person{
    private String name ;
    private int age ;
    public Person(String name, int age) {this.age = age ;
        this.name = name ;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("gaobo", 20) ;
        Person p2 = new Person("gaobo", 20) ;
        int a = 10;
        int b = 10;
        System.out.println(a == b); // 输出true
        System.out.println(p1 == p2); // 输出false
        System.out.println(p1.equals(p2)); // 输出false
    }
}

Person类重写equals方法后,然后比较

class Person{
...
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return false ;
        } if(
                this == obj) {
            return true ;
        } 
        // 不是Person类对象
        if (!(obj instanceof Person)) {
            return false ;
        } 
        Person person = (Person) obj ; // 向下转型,比较属性值
        return this.name.equals(person.name) && this.age==person.age ;
    }
}

结论:

比较对象中内容是否相同的时候,一定要重写equals方法

hashcode方法

回忆刚刚的toString方法的源码:

public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

我们看到了hashCode()这个方法,他帮我算了一个具体的对象位置,这里面涉及数据结构,但是博主还没学数据结构,没法讲述,所以我们只能说它是个内存地址。然后调Integer.toHexString()方法,将这个地址以16进制输出。

hashcode方法源码:

public native int hashCode();

该方法是一个native方法,底层是由C/C++代码写的。我们看不到。

我们认为两个名字相同,年龄相同的对象,将存储在同一个位置,如果不重写hashcode()方法,我们可以来看示例代码:

class Person {
    public String name;
    public int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Person per1 = new Person("gaobo", 20) ;
        Person per2 = new Person("gaobo", 20) ;
        System.out.println(per1.hashCode());
        System.out.println(per2.hashCode());
    }
} 
        //执行结果
        460141958
        1163157884

注意事项:

两个对象的hash值不一样。

像重写equals方法一样,我们也可以重写hashcode()方法。此时我们再来看看

class Person {
    public String name;
    public int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    } @
            Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}
public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Person per1 = new Person("gaobo", 20) ;
        Person per2 = new Person("gaobo", 20) ;
        System.out.println(per1.hashCode());System.out.println(per2.hashCode());
    }
} 
        //执行结果
        460141958
        460141958

我们发现哈希值变为一样了

结论:

1、hashcode方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同

2、事实上hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。

总结

关于《 接口和Object类》就讲解到这儿,欢迎各位留言交流以及批评指正,如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注,点赞,收藏支持一下。

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