Java语言-接口（下）

目录

1. 接口使用实例

1.1 给对象数组排序

1.2  Clonable接口和深拷贝

Cloneable

浅拷贝

深拷贝

1.3 抽象类和接口的区别

2. Object类

2.1 Object类的介绍

2.2 toString()

2.3 equals()

2.4 hashcode()


1. 接口使用实例

1.1 给对象数组排序

现有一个学生类：

class Student{
    private String name;
    private int score;

    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        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 ). 
public static void main(String[] args) {
        Student[] students={
                new Student("zhangsan",95),
                new Student("lisi",92),
                new Student("wangwu",97),
                new Student("zhaoliu",90)
        };
}

在数组类 Arrays 里，我们有一个现成的方法 sort ，比如以下案例：

        int[] arr={1,3,2,4,6,5,9,8,7};
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

对于学生类Student组成的数组，不能直接使用这个方法：

原因：两个整数是可以进行比较的，但是两个学生对象的大小关系无法直接确定...

让我们的 Student 类实现 Comparable 接口 , 并实现其中的 compareTo 方法
在 sort 方法中会自动调用 compareTo 方法
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;
再次执行程序 , 结果就符合预期了 .

为了进一步加深对接口的理解 , 我们可以尝试自己实现一个 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){
                    Comparable tmp=array[cur];
                    array[cur]=array[cur-1];
                    array[cur-1]=tmp;
                }
            }
        }
    }
再次执行代码 
        sort(students);
        System.out.println(Arrays.toString(students));

如果我们不想要按照分数的高低来排序，而是按照名字来排序，应该如何写？

重写compareTo方法如下：

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.name.compareTo(o.name);
    }

然而，这种写法有一个明显的缺陷：

不适合灵活的比较，只适合用于固定的比较。

比如，想要从按照分数比较换成按名字比较，就需要重新写一个compareTo方法，使用起来不方便...

解决方法：换一个接口。（使用 Comparator 接口）

另外写两个类，实现Comparator接口，分别实现按名字比较和按分数比较的功能：

class ScoreComparator implements Comparator<Student>{

    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.getScore()-o2.getScore();
    }
}

class NameComparator implements Comparator<Student>{

    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.getName().compareTo(o2.getName());
    }
}

然后将以上两个类分别实例化，用哪个类作为参数传入Arrays.sort中，就按哪种方式比较：

        //实例化两个类
        ScoreComparator scoreComparator=new ScoreComparator();
        NameComparator nameComparator=new NameComparator();

        //按照分数比较
        Arrays.sort(students,scoreComparator);
        System.out.println(Arrays.toString(students));
        //按照名字比较
        Arrays.sort(students,nameComparator);
        System.out.println(Arrays.toString(students));

1.2  Clonable接口和深拷贝

Cloneable

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 .

案例：

class Animal implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Animal{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Animal animal1=new Animal("小财",3);
        Animal animal2=(Animal) animal1.clone();
        System.out.println(animal1);
        System.out.println(animal2);
    }
}

【注意事项】

1.要调用对象的clone()方法，首先要在类里面重写clone()方法。

2.clone方法要处理CloneNotSupportedException异常，否则编译器会报错。

3.clone()方法的返回值是Object类型，需要向下转型才能接收。

4.类要实现Cloneable接口，否则运行编译器会抛出 CloneNotSupportedException异常.

克隆过程图解：

增加一个类Money，并且该类实例化对象作为类Person的成员变量：

class Money{
    public double val=9.9;
}
class Person implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;
    public Money money=new Money();
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

浅拷贝

案例：

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person p1= new Person("zhangsan",10);
        Person p2= (Person) p1.clone();
        System.out.println("修改前："+p1.money.val);
        System.out.println("修改前："+p2.money.val);
        p1.money.val=99;
        System.out.println("修改后："+p1.money.val);
        System.out.println("修改后："+p1.money.val);
    }
}

运行结果：

可以看到：改变p1的成员money后，p2的成员money也跟着改变了——这就是潜拷贝。

分析原因：

原因：money是一个引用变量，可以理解为p1的引用变量money里面储存了对象new Money()的地址，而克隆出来的p2的引用变量跟p1的引用变量储存了同一个地址，因此修改p1的money，p2的money也会改变。

深拷贝

更改Person类里的重写方法，将克隆出来的新对象的引用变量成员money指向另一个对象（不是跟p1的对象同一个）：

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person tmp=(Person) super.clone();
        //tmp.money=new Money();//写法1
        tmp.money=(Money) this.money.clone();//写法2
        return tmp;
    }

再次运行的结果：

1.3 抽象类和接口的区别

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 .
【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.
      No        区别       抽象类(abstract)                  接口(interface)
      1结构组成普通类+抽象方法抽象方法+全局变量
      2权限各种权限public
      3子类使用使用extends关键字继承抽象类使用implements关键字实现接口
     4关系一个抽象类可以实现若干个接口接口不能继承抽象类，但是接口可以使用extends关键字继承多个父接口
     5子类限制一个子类只能继承一个抽象类一个子类可以实现多个接口

2. Object类

2.1 Object类的介绍

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 Animal {
}
class Person{
}
public class Demo3 {
    public static void function(Object o){
    System.out.println(o);
}
    public static void main(String[] args) {
        function(new Animal());
        function(new Person());
    }
}

Object类中包含了很多方法。

本次学习中，我们主要学习这几个方法：toString()方法，equals()方法，hashcode()方法

2.2 toString()

Animal类默认继承Object类，重写toString方法如下：

class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Animal{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Animal("旺财",3));
    }
}

2.3 equals()

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
}

使用案例：

没有重写equals方法如下：

class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1=new Person("张三",18);
        Person p2=new Person("张三",18);
        System.out.println(p1.equals(p2));
    }
}

重写了equals方法如下：

class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null ) return false;
        //不是Person类
        if(!(o instanceof Person)) return false;

        Person person = (Person) o;
        return this.age == person.age && this.name.equals(person.name);
    }

}

结论：比较对象中内容是否相同的时候，一定要重写 equals 方法。

2.4 hashcode()

    public static void main(String[] args) {
        Person p1=new Person("张三",18);
        Person p2=new Person("张三",18);
        System.out.println(p1.hashCode());
        System.out.println(p2.hashCode());
    }
调用hashCode() 这个方法，他会帮我算一个具体的 对象位置。
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，
算出来的位置（hash值）就会不一样：

如果要使算出来的位置一样，就需要重写 hashcode() 方法：

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

对象p1和p2的name和age都相同，那么将name和age作为条件传入hash方法中，算出来的hash值就是一致的：

完

如果哪里有疑问的话欢迎来评论区指出和讨论，如果觉得文章有价值的话就请给我点个关注还有免费的收藏和赞吧，谢谢大家！

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