[Java实验 4] 接口_java 接口 实验

一、实验题目

1、实验目的

1. 掌握类的继承关系和派生方法。
2. 掌握多态的概念与使用。
3. 掌握面向对象程序设计的特性，包括类的继承、方法的重载和覆盖，抽象类和方法、接口等。

2、实验环境

1. 硬件环境：个人 PC 机
2. 软件环境：windows 操作系统+JDK1.8 或以上+Eclipse 或 Idea

3、实验内容

题目 1.

1. 定义接口 AreaInterface，该接口有一个双精度浮点型的常量 PI，它的值等于 Math.PI；含 有一个求面积的方法 double area()。
2. 定义一个 Rectangle（长方形）实现 AreaInterface 接口，该类有两个 private 访问权限的双 精度浮点型变量 x（长）和 y（宽）；定义一个 public 访问权限的构造方法，用来给类变量赋 值；实现 area()方法得到长方形的面积；定义 toString()方法，返回一段字符串信息，内容如 下格式：“该长方形面积为：”+面积。
3. 定义一个 TestArea 类，在它的 main()方法中；创建一个 Rectangle 的实例，长为 10.0，宽 为 20.0，输出它的面积。

题目 2.

1. 定义接口 Shape，其中包括 area 方法。类 Circle、Square 和 Triangle 均实现了接口 Shape。 定义主函数，创建元素个数为 3 的 Shape 类型的一维数组，分别为数组元素创建 Circle、Square 和 Triangle 类型的对象，最后分别调用各数组元素的 area 方法，输出相关信息。

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二、实验操作

前言

1. 为了克服Java单继承的缺点，Java使用了接口
2. 接口可以用来描述一种抽象。
3. 接口可以用来实现解耦。

1.接口的概念

接口在java中是一种类似于抽象方法的集合

2.接口的特点

• 它的形式和类很像，但是类主要是去描述对象的属性和方法，而接口则包含类要实现的方法
• 实现接口的类必须要定义接口里的所有方法，除非它是抽象类
• 接口是无法被实例化的，但是一个类实现了某一个接口，就可以调用接口里的方法。
• 接口可以继承多个接口。
• 接口中的方法都是共有的。
• 接口和接口中的方法都是隐式抽象的，声明时不必使用abstract关键字。
• 举个例子，比如求面积的这个能力就可以被定义成一个接口，因为每个图形的面积不一样，求法也不一样，可以通过各种图形类来实现求面积这个能力。

3.实验代码一

建立一个AreaInterface接口，定义功能为求图形面积

3.1、定义AreaInterface接口

public interface AreaInterface {
    double PI = Math.PI;
    double area();
}

建立长方形类，定义他的长和宽，并求出面积

3.2、定义Recangle类实现接口

public class Rectangle implements AreaInterface{
//    长方形的长x
    private double x;
//    长方形的宽y
    private double y;
 
    public Rectangle(double x, double y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
 
    public Rectangle() {
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "该长方形面积为：" + area();
    }
 
    @Override
    public double area() {
        return x*y;
    }
}

这里要注意，重写接口声明的方法时：

• 不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
• 要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。

实现接口时，也要注意：

• 一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口
• 接口能继承另一个接口。并且能多继承。

再运用主类测试，看看接口方法是否被调用

3.3、定义TestArea类

public class TestArea {
    public static void main(String[] args) {
        Rectangle rectangle = new Rectangle(10.0,20.0);
        System.out.println(rectangle.toString());
    }
}

结果如下：

4.实验代码二

根据题目要求，建立了Shape接口

public interface Shape {
    public double area();
 
}

同样，分别建立Circle，Square，Traingle类

4.1、Circle类

public class Circle implements Shape{
    private double r;
 
    public Circle(double r) {
        this.r = r;
    }
 
    public Circle() {
    }
 
    @Override
    public double area() {
        return Math.PI * r * r;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "圆的面积为" + area();
    }
}

 4.2、Square类

public class Square implements Shape{
//    定义正方形的边长x
    double x;
 
    public Square(double x) {
        this.x = x;
    }
 
    @Override
    public double area() {
        return x * x;
    }
 
    public Square() {
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "正方形的面积为" + area();
    }
}

 4.3、Triangle类

public class Triangle implements Shape{
    private double a ,b ,c;
    private double p;
    @Override
    public double area() {
        return Math.sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));
//        海伦公式求三角形面积
    }
 
    public Triangle(double a, double b, double c) {
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
        p = (a+b+c)/2;
    }
 
    public Triangle() {
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "三角形的面积为" + area();
    }
}

4.4、TestArea类（修改）

import java.util.concurrent.TransferQueue;
 
public class TestArea {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("------[题目1]------");
        Rectangle rectangle = new Rectangle(10.0,20.0);
        System.out.println(rectangle.toString());
        System.out.println("------[题目2]------");
        Circle circle = new Circle(4.0);
        System.out.println(circle.toString());
        Square square = new Square(3.0);
        System.out.println(square.toString());
        Triangle triangle = new Triangle(3,4,5);
        System.out.println(triangle.toString());
    }
}

结果如下

 

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三、实验总结 

• 理解抽象类和接口的联系和区别
• 掌握接口的继承与实现
• 进一步体会复杂系统中如何设计和使用抽象类和接口。

 完成了以上三点，并且多注意在实现接口时的一些事项。