Java——接口的使用实例

2024-09-15 12

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简介： Comparable接口用于自定义类的对象比较。通过实现此接口并重写`compareTo`方法，可以定义自定义类型的比较规则。接下来介绍了Comparator接口，它提供了一种更灵活的比较方式。通过实现Comparator接口并重写`compare`方法，可以根据不同属性定义不同的比较规则。例如，定义一个`BrandComparator`类来比较汽车的品牌。最后，介绍了Cloneable接口，用于实现对象的克隆。实现该接口并重写`clone`方法后，可以创建对象的浅拷贝或深拷贝。浅拷贝仅复制对象本身，深拷贝则会递归复制所有成员变量。

Comparable接口

当我们想要比较两个基本数据类型的大小时直接用 > , < , = 就可以了，那么如果是自定义的类要根据什么规则进行比较呢？这就用到了Comparable接口，接口中定义的就是一种规范，通过重写接口中的compareTo方法，定义比较规则，就实现了自定义类型的比较

//调用接口
class Man implements Comparable<Man>{
    public String name;
    public int age;
    public Man(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
//重写接口方法
    @Override
    public int compareTo(Man m) {
        return this.age - m.age;
    }
}
public class Text01 {
    public static void main(String[] args) {
        Man man1 = new Man("li",18);
        Man man2 = new Man("wang",20);
        System.out.println(man1.compareTo(man2));//输出-2
    }
}

谁调用compareTo方法，this就代表谁

String类型比较

上面比较的age是整型，可以相减，那如果是String 类型呢

可以看出，Java中的String类也实现了Comparable接口，同时也重写了compareTo方法

那么我们只需要调用就可以了

@Override
    public int compareTo(Man m) {
        return this.name.compareTo(m.name);
    }

多个对象的比较

import java.util.Arrays;
class Man implements Comparable<Man>{
    public String name;
    public int age;
    public Man(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
    @Override
    public int compareTo(Man m) {
        return this.name.compareTo(m.name);
    }
}
public class Text01 {
    public static void main(String[] args) {
        Man man1 = new Man("li",18);
        Man man2 = new Man("wang",20);
        Man man3 = new Man("zhang",22);
        Man[] men = {man1,man2,man3};
        //使用Arrays类的sort方法对数组进行排序
        Arrays.sort(men);
        System.out.println(Arrays.toString(men));
    }
}

运行结果：

可以看出，是按照重写后的compareTo方法进行排序的

这一次程序报错了，类型转换的错误

当点到出错的地方来看

当把之前的注释取消，源码底层就会把Man强转为Comparable，调用compareTo方法，而此时由于compareTo重写了，就会调用重写后的方法，排序也会根据重写之后的compareTo方法进行排序。

简单模拟一下Array.sort对自定义类型的排序

public static void main(String[] args) {
        Man man1 = new Man("li",18);
        Man man2 = new Man("wang",20);
        Man man3 = new Man("zhang",22);
        Man[] men = {man1,man2,man3};
        //使用Mysort方法对数组进行排序
        Mysort(men);
        System.out.println(Arrays.toString(men));
    }
public static void Mysort(Comparable[] comparables){
        for(int i = 0;i < comparables.length - 1;i++){
            for(int j = 0;j< comparables.length - 1 - i;j++){
                //如果后面的元素比前面的元素小，则交换它们的位置
                if(comparables[j].compareTo(comparables[j+1]) > 0){
                    Comparable temp = comparables[j];
                    comparables[j] = comparables[j+1];
                    comparables[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

所以当调用Arrays.sort给自定义的类型进行排序的时候，也必须实现Comparable的接口

但是无论是比较age还是name，用以上方法都比较固定，不够灵活，为了解决这个问题，我们来介绍下一个接口

Comparator接口

public class BrandComparator implements Comparator<Car>{
    @Override
    public int compare(Car o1, Car o2) {
        return o1.getBrand().compareTo(o2.getBrand());
    }
}

调用接口之后重写compare方法

public static void main(String[] args){
        Car car1 = new Car("benz","black",200);
        Car car2 = new Car("audi","white",250);
        Car[] cars = {car1,car2};
        //使用Comparator接口的compare方法
        BrandComparator brandComparator = new BrandComparator();
        //传入比较器
        Arrays.sort(cars,brandComparator);
        //toString方法
        System.out.println(Arrays.toString(cars));
        for(Car car:cars){
            System.out.println("品牌：" + car.getBrand());
            System.out.println("颜色：" + car.getColor());
            System.out.println("速度：" + car.getSpeed());
        }
    }

也可以直接调用方法，单独比较

BrandComparator brandComparator = new BrandComparator();
        int res = brandComparator.compare(car1,car2);
        System.out.println(res);

这样就比较灵活，想要根据哪个属性比较，就定义一个类去实现Comparator接口，再定义比较的规则

Cloneable接口

public class Person {
    public String name;
    public int age;
    public Person() {
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

创建一个Person类之后，实现对象的克隆

虽然Person类里面没有clone方法，但是Object类里面有，每一个类都默认继承与Object类，但此时还是报错了，这就需要在Person类中重写clone方法

@Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

加上之后还是错的，原因是，自定义类型想要进行克隆还要实现Cloneable接口

点进源码发现Cloneable接口没有写任何方法，是一个空接口，空接口也叫做标记接口，表示当前类是可以被克隆的

之后还要处理一下异常，再对返回值类型进行强转，因为此时返回的是Object类型的，这样就可以正常执行了

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
        Person person1 = new Person("张三", 20);
        Person person2 = (Person) person1.clone();
    }

具体过程就是创建person1对象之后，再克隆一份数据，创建person2，把克隆出的数据赋值给person2

浅拷贝

在原来的基础上再加上一个Money类，此时再对克隆后的值进行修改

可以看出，当把person1的money修改之后，两个是都会发生改变的，这种就叫做浅拷贝

此时就是只克隆了Person的对象，没有克隆Money的对象

深拷贝

如果想要Money也进行克隆，就需要实现Cloneable接口，同时重写clone方法

class Money implements Cloneable{
    public double money = 9.9;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}