java程式設計–孫鑫java無難事Lesson3《包、類和方法說明符、記憶體回收、介面》

java程式設計--孫鑫java無難事Lesson3《包、類和方法說明符、記憶體回收、介面》

本節要點:
1.包
2.類的說明符
3.方法的說明符
4.對象的銷毀（垃圾記憶體回收的示範）

5.介面

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主要內容：

1.包的作用--解決類名衝突，類似於檔案系統的目錄系統。

(1)使用包名而編譯時間沒有指定包名時，會出錯，錯誤資訊如下:
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac Test.java

F:\java\JavaLesson\Lesson3>java  Test

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Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Test (wrong name: pac
ktest/Test)
        at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
        at java.lang.ClassLoader.defineClass(Unknown Source)
        at java.security.SecureClassLoader.defineClass(Unknown Source)
        ...
(2)包名對應一個檔案目錄名,沒有組建目錄時，會出錯，錯誤資訊如下:
F:\java\JavaLesson\Lesson3>java packtest.Test
錯誤: 找不到或無法載入主類 packtest.Test
解決方案一:
手動建立一個目錄來解決問題。
F:\java\JavaLesson\Lesson3>java packtest.Test
pakage test!
解決方案二:使用javac -d .參數
javac -d .t Test.java //目前的目錄建立檔案夾
-d 參數使用：
在目前的目錄下產生包

    javac –d . Test.java

在指定目錄下產生包

    javac –d E:\JavaLesson Test.java
(3)引入包
a.引入類 import java.io.File
b.引入整個包  import java.io.* ，匯入所有類時java編譯器需要額外記憶體來跟蹤包中類資訊
c.在同一個包中的類可以相互引用，無需import語句
d.java的lang包自動匯入,自己類要手動匯入.
不再同一個包時無法直接引用，錯誤如下:
Test.java:10: 錯誤: 找不到符號
                Test2 test=new Test2();
  符號:   類 Test2
  位置: 類 Test
2.類的說明符
(1)類的訪問說明符
a.public
 b.default（不加訪問說明符時）
（2）類的其它修飾符
a.final
final最終類，無法派生子類.

試圖從最終類派生，會出錯，錯誤的繼承資訊為:

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F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test.java
Test.java:6: 錯誤: 無法從最終Test2進行繼承
class  Test extends Test2
b.abstract
c.編譯使用萬用字元  javac -d . *.java
(3)類名沒有加說明符時為預設類，不是public類型的，在包外無法訪問。預設類只能在同一個包中被訪問。
執行語句:
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test2.java
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d .  Test.java

錯誤資訊如下:

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Test.java:5: 錯誤: Test2在qq.test2中不是公用的; 無法從外部程式包中對其進行訪問 import qq.test2.Test             
Test.java:11: 錯誤: 找不到符號 Test2 test=new Test2();
  符號:   類 Test2
  位置: 類 Test
解決方案：將類聲明為public.
3.方法說明符
（1）說明符
方法的訪問說明符
 public
 、protected
 、default(不加訪問說明符時)
 、private方法的其它修飾符
 static
 、final
 、abstract
 、native
 、synchronized

(2)同一個類中 所有方法均可調用

同類中方法訪問測試程式，運行效果

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F:\java\JavaLesson\Lesson3>java  qq.packtest.Test
public Method
protected Method
default Method
private Method
(3) 同一個包中  不可以訪問private方法即使是繼承的類也不可以 但是可以訪問default方法.
試圖訪問private方法錯誤資訊如下:
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac  -d . Test2.java
Test2.java:12: 錯誤: priMethod()可以在Test中訪問private test.priMethod();
(4) 不同的包中 繼承的類可以訪問public和protected方法，但是default和private方法均不可以訪
(5) 不同的包也不存在繼承關係時
除了公有public方法外，均不可以訪問。

試圖訪問除public方法外的方法時，錯誤資訊如下:

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F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test2.java
Test2.java:29: 錯誤: proMethod()可以在Test中訪問protected
           test.proMethod();
Test2.java:30: 錯誤: defMethod()在Test中不是公用的; 無法從外部程式包中對其進行訪問
           test.defMethod();
Test2.java:31: 錯誤: priMethod()可以在Test中訪問private
           test.priMethod();

存取權限總結見所示:

(6)final方法
a.為了確保某個函數的行為在繼承過程中保持不變，並且不能被覆蓋（overridden），可以使用final方法。
試圖重載父類final方法，錯誤資訊如下:
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test2.java
Test2.java:7: 錯誤: Test2中的pubMethod()無法覆蓋Test中的pubMethod()public void pubMethod()被覆蓋的方法為finalb.為了效率上的考慮，將方法聲明為final，讓編譯器對此方法的調用進行最佳化。要注意的是：編譯器會自行對final方法進行判斷，並決定是否進行最佳化。通常在方法的體積很小，而我們確實不希望它被覆蓋時，才將它聲明為final。
c.class中所有的private和static方法自然就是final。
4.抽象方法和抽象類別
a.在類中沒有方法體的方法，就是抽象方法。b.含有抽象方法的類，即為抽象類別。
c.如果一個子類沒有實現抽象基類中所有的抽象方法，則子類也成為一個抽象類別。
d.我們可以將一個沒有任何抽象方法的類聲明為abstract，避免由這個類產生任何的對象。
e.構造方法、靜態方法、私人方法、final方法不能被聲明為抽象的方法。
常見錯誤:
a.定義了抽象方法而沒有聲明為抽象類別.
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test.java
Test.java:6: 錯誤: Test不是抽象的, 並且未覆蓋Test中的抽象方法proMethod()
public class  Test //extends Test2
b.抽象類別無法執行個體化對象
執行語句:
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test.java
錯誤資訊如下:
Test.java:44: 錯誤: Test是抽象的; 無法執行個體化
                Test  test= new Test();
c.子類繼承了父類的抽象方法而沒有重載抽象方法時出錯

錯誤資訊如下:

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F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac -d . Test2.java
Test2.java:5: 錯誤: Test2不是抽象的, 並且未覆蓋Test中的抽象方法proMethod()
public class  Test2 extends Test
5.JNI   
a.JNI(Java Native Interface)，它允許Java虛擬機器(JVM)內部啟動並執行Java代碼能夠與用其它程式設計語言(如C、C++、組合語言)編寫的應用程式和庫進行互操作。b.JNI最大的好處是它沒有對底層Java虛擬機器的實現施加任何限制，因此，Java虛擬機器廠商可以在不影響虛擬機器其它部分的情況下添加對JNI的支援。程式員只需編寫一種版本的本地(Native)應用程式和庫，就能夠與所有支援JNI的Java虛擬機器協同工作。
c.JNI可以理解為Java和本地應用程式之間的中介。
d.native方法是使用者在Java中可以使用，但不能編寫的方法。關於JNI後續學習再做瞭解.
6.記憶體回收機制分析
a.記憶體回收一般不會自動調用，記憶體不足時系統將運行記憶體回收
b.要讓記憶體回收運行，需要顯式調用System.gc();
c.記憶體回收的過程不唯一，以下測試代碼運行結果可能不同。

記憶體回收機制測試代碼為:

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class Garbage
{   
    int index;
    static int cnt;
    Garbage()
    {  
       cnt++;
       System.out.println("object"+cnt+"  constructed");
       SetId(cnt);
    }
    void SetId(int id)
    {
      index=id;
    }
    //記憶體回收時調用此函數
    protected void finalize()
    {
      System.out.println("object"+index+" reclaimed");
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        new Garbage();
        new Garbage();
        new Garbage();
        new Garbage();
        System.gc();//顯式調用記憶體回收行程
    }

}

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示範結果:
object1  constructed
object2  constructed
object3  constructed
object4  constructed
object4 reclaimed
object3 reclaimed
object2 reclaimed
object1 reclaimed
7.介面 ---解決開發過程中的開發人員的協調問題，統一模組間的通訊。
a.介面中所有方法都是abstract、public。
b.在實作類別中實現方法中，存取權限不能低於介面的存取權限。
否則出錯，錯誤資訊如下:
Sport.java:12: 錯誤: Athlete中的jump()無法實現Sport中的jump()
        void jump()
  正在嘗試分配更低的存取權限; 以前為public
Sport.java:8: 錯誤: Athlete中的run()無法實現Sport中的run()
        void run()
  正在嘗試分配更低的存取權限; 以前為public

c.介面中可以有資料成員，這些成員預設都是public static final，即公有靜態常量。

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interface Math
{
    double PI=3.1415926;    //預設都是public static final  公有靜態常量
    double roundArea(double radius);//介面
}
class Arithmetic implements Math   //實現介面
{
    public double roundArea(double radius)//需為public
    {
        return PI*radius*radius;        
    }
}
class Student
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Arithmetic a=new Arithmetic();
        System.out.println(a.roundArea(3));
        //訪問靜態成員變數
        System.out.println(Math.PI);    //ok
        System.out.println(Arithmetic.PI);//ok
        System.out.println(a.PI);//ok
    }
}
d.介面實現1

介面實現示範代碼如下:

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interface Sport    //定義介面
{   
    void run();
    void jump();
}
class Athlete implements Sport    //實現介面
{   
    //介面存取權限為公有
    public void run()
    {
       System.out.println("短跑");
    }
    //如果定義的類想執行個體化對象，必須實現介面中所有方法
    public void jump()
    {
      System.out.println("三級跳");
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {    
        Athlete ath=new Athlete();
        ath.run();
        ath.jump();
    }

}

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//運行效果
F:\java\JavaLesson\Lesson3>javac Sport.java
F:\java\JavaLesson\Lesson3>java Athlete
短跑
三級跳
e.介面實現2 實現介面時，介面中的所有方法均要實現，否則出錯，錯誤資訊如下:
Sport.java:6: 錯誤: Athlete不是抽象的, 並且未覆蓋Sport中的抽象方法jump()
class Athlete implements Sport    //實現介面
Sport.java:23: 錯誤: 找不到符號
                ath.jump();
  符號:   方法 jump()
  位置: 類型為Athlete的變數 ath

f.介面概念深入理解代碼如下:

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interface VideoCard   //顯卡介面
{   
    void display();//顯示
    String getname();//擷取產品名稱
}
class MainBoard          //主板
{   
    String strcpu;
    VideoCard vc;//只管定義顯卡  不管由誰製造
    void setcpu(String strcpu)
    {
      this.strcpu=strcpu;
    }
    void setvideocard(VideoCard vc)
    {
       this.vc=vc;
    }
    void run()
    {
       System.out.println(strcpu);
       System.out.println(vc.getname());
       vc.display();//只管調用介面
       System.out.println("mainboard is running!");
    }
}
class Dmeng  implements VideoCard    //Dmeng顯卡製造商實現顯卡
{   
    String name;
    //實現顯示
    public void display()
    {
       System.out.println("Dmen's video is working!");
    }
    //實現擷取名稱
    public String  getname()
    {
       return name;
    }
    public Dmeng()
    {
       name="Dmeng video";
    }
    void  setname(String str)
    {
       name=str;
    }
}
class Computer        //電腦
{   
    public static void main(String[] args)
    {   
        Dmeng dm=new Dmeng();//顯卡
        MainBoard mb=new MainBoard();//主板
        mb.setcpu("Intel's cpu");//設定cpu
        mb.setvideocard(dm);//設定顯卡
        mb.run();//運作
    }

}

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//運行結果
Intel's cpu
Dmeng video
Dmen's video is working!
mainboard is running!
8.介面與類的繼承
a.java不支援類的多繼承

示範代碼如下:

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class Animal
{   
    //動物呼吸
    void Breath(){}
}
class Fish
{    //魚類遊動
    void Swim(){}
}
class  whale extends Animal ,Fish  //error  java不支援類的多繼承
{   
     //鯨魚噴水
    void Blow(){}

}

//*********************************************************************************

錯誤資訊如下:
ClassExtends.java:15: 錯誤: 需要'{'
class  whale extends Animal ,Fish

b.java允許一個類實現多個介面

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interface Sittable
{
    void sit();
}
interface Lie
{
    void sleep();
}
class Sofa implements Sittable, Lie  //ok  允許一個類實現多個介面
{
    public void sit(){}
    public void sleep(){}
}

c.java允許介面的多繼承

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interface Sittable
{
    void sit();
}
interface Lie
{
    void sleep();
}
interface Chair extends Sittable    //介面繼承仍然使用extends
{
}
interface Sofa extends Sittable, Lie  //ok 允許介面的多繼承
{
}

d.java允許在繼承類的同時，實現多個介面

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interface Sittable
{
    void sit();
}
interface Lie
{
    void sleep();
}
interface HealthCare
{
    void massage();
}
class Chair implements Sittable
{
    public void sit(){};
}
class Sofa extends Chair implements Lie, HealthCare   //ok  允許在繼承類的同時，實現多個介面
{
    public void sleep(){};
    public void massage(){};
}