47099 (597317), страница 3
Текст из файла (страница 3)
case Lights.ERROR: System.err.println("Time Error"); break;
default: System.err.println("Unknown light."); return;
}
}
}
Здесь, в интерфейсе Lights, определены константы, общие для всего проекта.
Класс Timer реализует этот интерфейс и использует константы напрямую как свои собственные. Метод shift () этого класса подает сигналы переключения светофору с разной задержкой в зависимости от цвета. Задержку осуществляет метод sleep() класса Thread из стандартной библиотеки, которому передается время задержки в миллисекундах. Этот метод нуждается в обработке исключений try{} catch() {}.
Класс TrafficReguiator не реализует интерфейс Lights и пользуется полными именами Lights.RED и т.д. Это возможно потому, что константы RED, YELLOW и GREEN по умолчанию являются статическими.
Приложение 2. Вложенные классы
В теле класса можно сделать описание другого, вложенного (nested) класса. А во вложенном классе можно снова описать вложенный, внутренний (inner) класс и т. д. Можно ли из вложенного класса обратиться к членам внешнего класса? Можно, для того это все и задумывалось.
-
А можно ли в таком случае определить экземпляр вложенного класса, не определяя экземпляры внешнего класса? Нет, нельзя, сначала надо определить хоть один экземпляр внешнего класса, матрешка ведь!
-
А если экземпляров внешнего класса несколько, как узнать, с каким экземпляром внешнего класса работает данный экземпляр вложенного класса? Имя экземпляра вложенного класса уточняется именем связанного с ним экземпляра внешнего класса. Более того, при создании вложенного экземпляра операция new тоже уточняется именем внешнего экземпляра.
Все вложенные классы можно разделить на вложенные классы-члены класса (member classes), описанные вне методов, и вложенные локальные классы (local classes), описанные внутри методов и/или блоков. Локальные классы, как и все локальные переменные, не являются членами класса.
Классы-члены могут быть объявлены статическим модификатором static. Поведение статических классов-членов ничем не отличается от поведения обычных классов, отличается только обращение к таким классам. Поэтому они называются вложенными классами верхнего уровня (nestee tep-level classes), хотя статические классы-члены можно вкладывать друг в друга. В них можно объявлять статические члены. Используются они обычно для того, чтобы сгруппировать вспомогательные классы вместе с основным классом.
Все нестатические вложенные классы называются внутренними (inner). В них нельзя объявлять статические члены.
Локальные классы, как и все локальные переменные, известны только в блоке, в котором они определены. Они могут быть безымянными (anonymous classes).
Пример.
Листинг Вложенные классы
class Nested{
static private int pr; // Переменная pr объявленa статической
// чтобы к ней был доступ из статических классов А и АВ
String s = "Member of Nested";
// Вкладываем статический класс.
static class .А{ // Полное имя этого класса — Nested.A
private int a=pr;
String s = "Member of A";
// Во вложенньм класс А вкладываем еще один статический класс
static class AB{ // Полное имя класса — Nested.А.АВ
private int ab=pr;
String s = "Member of AB";
}
}
//В класс Nested вкладываем нестатический класс
class В{ // Полное имя этого класса — Nested.В
private int b=pr;
String s = "Member of B";
// В класс В вкладываем еще один класс
class ВС{ // Полное имя класса — Nested.В.ВС
private int bc=pr;
String s = "Member of ВС";
}
void f(final int i){ // Без слова final переменные i и j
final int j = 99; // нельзя использовать в локальном классе D
class D{ // Локальный класс D известен только внутри f()
private int d=pr;
String s = "Member of D";
void pr(){
// Обратите внимание на то, как различаются
// переменные с одним и тем же именем "s"
System.out.println(s + (i+j)); // "s" эквивалентно "this.s"
System.out.println(B.this.s);
System.out.println(Nested.this.s);
// System.out.println(AB.this.s); // Нет доступа
// System.out.println(A.this.s); // Нет доступа
}
}
D d = new D(); // Объект определяется тут же, в методе f()
d.pr(); // Объект известен только в методе f()
}
}
void m(){
new Object(){ // Создается объект безымянного класса,
// указывается конструктор его суперкласса
private int e = pr;
void g(){
System.out.println("From g()) ;
}
}.g(); // Тут же выполняется метод только что созданного объекта
}
}
public class NestedClasses{
public static void main(String[] args){
Nested nest = new Nested(); // Последовательно раскрываются
// три матрешки
Nested.A theA = nest.new A(); // Полное имя класса и уточненная
// операция new. Но конструктор только вложенного класса
Nested.A.AB theAB = theA.new AB(); // Те же правила. Операция
// new уточняется только одним именем
Nested.В theB = nest.new B(); // Еще одна матрешка
Nested.В.ВС theBC = theB.new BC();
theB.f(999); // Методы вызываются обычным образом
nest.m();
}
}
Дадим пояснения.
-
Как видите, доступ к полям внешнего класса Nested возможен отовсюду, даже к закрытому полю pr. Именно для этого в Java и введены вложенные классы. Остальные конструкции введены вынужденно, для того чтобы увязать концы с концами.
-
Язык Java позволяет использовать одни и те же имена в разных областях видимости — пришлось уточнять константу this именем класса: Nested.this, В.this.
-
В безымянном классе не может быть конструктора, ведь имя конструктора должно совпадать с именем класса, — пришлось использовать имя суперкласса, в примере это класс object. Вместо конструктора в безымянном классе используется блок инициализации экземпляра.
-
Нельзя создать экземпляр вложенного класса, не создав предварительно экземпляр внешнего класса, — пришлось подстраховать это правило уточнением операции new именем экземпляра внешнего класса— nest.new, theA.new, theB.new.
-
При определении экземпляра указывается полное имя вложенного класса, но в операции new записывается просто конструктор класса.
Введение вложенных классов сильно усложнило синтаксис и поставило много задач разработчикам языка.
Можно ли наследовать вложенные классы? Можно.
-
Как из подкласса обратиться к методу суперкласса? Константа super уточняется именем соответствующего суперкласса, подобно константе this.
-
А могут ли вложенные классы быть расширениями других классов? Могут.
Механизм вложенных классов станет понятнее, если посмотреть, какие файлы с байт-кодами создал компилятор:
-
Nested$l$D.class — локальный класс о, вложенный в класс Nested;
-
NestedSl.class — безымянный класс;
-
Nested$A$AB.class — класс Nested.A.AB;
-
Nested$A.class — класс Nested.А;
-
Nested$B$BC.class — класс Nested.B.BC;
-
NestedSB.class — класс Nested.B;
-
Nested.class — внешний класс Nested;
-
NestedClasses.class - класс с методом main ().
Компилятор разложил матрешки и, как всегда, создал отдельные файлы для каждого класса. При этом, поскольку в идентификаторах недопустимы точки, компилятор заменил их знаками доллара. Для безымянного класса компилятор придумал имя. Локальный класс компилятор пометил номером.
Оказывается, вложенные классы существуют только на уровне исходного кода. Виртуальная машина Java ничего не знает о вложенных классах. Она работает с обычными внешними классами. Для взаимодействия объектов вложенных классов компилятор вставляет в них специальные закрытые поля. Поэтому в локальных классах можно использовать только константы объемлющего метода, т. е. переменные, помеченные словом final. Виртуальная машина просто не догадается передавать изменяющиеся значения переменных в локальный класс. Таким образом, не имеет смысла помечать вложенные классы private, все равно они выходят на самый внешний уровень.
Все эти вопросы можно не брать в голову. Вложенные классы в Java используются только в самом простом виде, главным образом, при обработке событий, возникающих при действиях с мышью и клавиатурой.
В каких же случаях создавать вложенные классы? В теории ООП вопрос о создании вложенных классов решается при рассмотрении отношений "быть частью" и "являться".
Отношения "быть частью" и "являться"
Теперь у нас появились две различные иерархии классов. Одну иерархию образует наследование классов, другую — вложенность классов.
Определив, какие классы будут написаны в вашей программе, и сколько их будет, подумайте, как спроектировать взаимодействие классов? Вырастить пышное генеалогическое дерево классов-наследников или расписать матрешку вложенных классов?
Теория ООП советует прежде всего выяснить, в каком отношении находятся ваши классы P и Q — в отношении "класс Q является экземпляром класса P" ("a class Q is a class р") или в отношении "класс Q — часть класса P" ("a class Q has a class P").
Например: "Собака является животным" или "Собака — часть животного"? Ясно, что верно первое отношение "is-a", поэтому мы и определили класс Dog как расширение класса Pet.
Отношение "is-a" — это отношение "обобщение-детализация", отношение большей или меньшей абстракции, и ему соответствует наследование классов.
Отношение "has-a" — это отношение "целое-часть", ему соответствует вложение.
Приложение 3. Интерфейсы и обратные вызовы
Обратный вызов (callback) широко распространен в программировании. При обратном вызове программист задает действия, которые должны выполняться всякий раз, когда происходит некоторое событие. Например, можно задать действие, которое должно быть выполнено, если будет нажата конкретная кнопка или выбран определенный пункт меню.
Рассмотрим простую ситуацию. Пакет java.swing содержит класс Timer, который можно использовать для отсчета интервалов времени. Например, если в программе предусмотрены часы, то с помощью класса Timer, можно отсчитывать каждую секунду и обновлять циферблат часов. Устанавливая таймер, мы задаем интервал времени и указываем, что должно произойти по его истечении.
Как указать таймеру, что он должен делать? Во многих языках программирования задается имя функции, которую таймер должен периодически вызывать.
Классы из стандартной библиотеки языка Java используют объектно-ориентированный подход. Программист должен передать таймеру объект некоторого класса. После этого таймер вызывает один из методов данного объекта.
Передача объекта – более гибкий механизм, чем вызов функций, поскольку объект может нести с собой дополнительную информацию. Значит, таймер должен знать, какой метод он должен вызвать. Для этого таймеру нужно указать объект класса, реализующего интерфейс ActionListener из пакета java.awt.event.
Вот как выглядит этот интерфейс
public interface ActionListener
{
void actionPerformed (ActionEvent event);
}
По истечении заданного интервала времени таймер вызывает метод actionPerformed.
Рассмотрим пример. Пусть нужно каждые 10 секунд выводить на экран сообщение «Текущее время … », сопровождаемое звуковым сигналом. Для этого необходимо определить класс, реализующий интерфейс ActionListener. Затем поместить операторы, которые нужно выполнить, внутрь метода actionPerformed.
class Timerprinter implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
Date now= new Date( );
System.out.println(“Текущее время:» + now);
Toolkit.getDefaultToolkit( ).bеep( );
}
}
Затем следует создать объект данного класса и передать его конструктору класса Timer.
ActionListener listener=new TimerPrinter ( );
Timer t=new Timer (10000, listener);
Первый параметр конструктора Timer представляет собой интервал времени между точками отсчета, измеренный в миллисекундах. Сообщение должно выдаваться на экран каждые десять секунд.
Второй параметр является объектом класса ActionListener
Запуск таймера
t.start( );
Каждые 10 секунд на экране будет появляться сообщение о текущем времени. В листинге 6.2. приведена программа, реализующая описанный алгоритм.
import java.awt.*;
import java.awt.event*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.Timer*; // чтобы разрешить конфликт с классом javax.util.Timer
public class TimerTest
{
public static void main (string[ ] args)
{
ActionListener listener= new TimerPrinter ( );
// Создает таймер, вызывающий блок каждые 10 сек.
Timer t=new Timer (10000, listener);
t.start( );
JOptionPаne.showMessageDialog(null,”Выход?”);
System.exit(0);
}
}
class Timerprinter implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
Date now= new Date( );
System.out.println(“Текущее время:» + now);
Toolkit.getDefaultToolkit( ).bеep( );
}
}
28
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
