实验四 类的高级特性
一、实验目的
通过实验验证类的高级特性的相关语法，掌握类的静态属性、静态方法，包，掌握抽象类和接口的定义和实现方法。
二、实验要求
1. 了解Java 系统包的结构。 2. 掌握创建自定义包的方法。 4 掌握抽象类的定义和使用方法。
3. 掌握使用系统接口的技术和创建自定义接口的方法。
三、实验设备
计算机、JCreator 、JDK
四、实验内容 Ⅰ基本指导
（－）静态方法和静态变量
static 声明的成员变量、方法称为静态方法和静态成员，静态方法和静态成员被视为类的成员变量、类的成员方法，而不把它当作实例对象的成员变量和方法。换句话说，静态变量、静态方法是类固有的，可以直接引用，其它成员变量、成员方法仅仅被声明，生成实例对象后才存在，才可以被引用。基于这样的事实，也把静态变量、静态方法称为类变量、方法，非静态变量称为实例变量、实例方法。
下面给出类StaticDemo和对应测试类StaticDemoTest，分别存放在文件StaticDemo.java和StaticDemoTest.java中，仔细阅读程序，观察程序的运行结果，理解static方法和变量的使用方法。
1．类StaticDemo
//该程序验证静态方法和静态变量的特点 //StaticDemo.java文件 public class StaticDemo {
private static int x; //静态变量 private int y;
public static int getX( )//静态方法 {
return x; }
public static void setX(int newX) {//静态方法 x = newX; }
public int getY() {//实例方法 return y; }
public void setY(int newY) {//实例方法 y = newY; } }
阅读该程序，总结下列问题：
1）如何定义一个静态的方法和静态的常量，我们使用的关键字是什么？与实例常量和方法的定义有何区别？
2．输入StaticDemo类的测试类文件StaticDemoTest.java，仔细阅读程序，观察运行结果，体会静态方法和静态变量的用法和特征。
//StaticDemoTest.java
public class StaticDemoTest {
public static void main(String[] args) {
//注意静态方法getX()访问的方式：类名.方法名（）;
System.out.println(\静态变量x=\StaticDemo.getX());
//访问实例方法
// System.out.println(\实例变量y=\非法，编译时将出错
StaticDemo a= new StaticDemo(); StaticDemo b= new StaticDemo();
//再次访问静态方法，通过对象名.方法名（）; a.setX(1);
System.out.println(\后，a和b对x的取值是：\ System.out.println(\静态变量a.x=\ System.out.println(\静态变量b.x=\
b.setX(3);
System.out.println(\后，a和b对x的取值是：\ System.out.println(\静态变量a.x=\ System.out.println(\静态变量b.x=\
a.setY(2); //访问实例方法 b.setY(4);
//输出对象a、b 的属性：x，y的值
System.out.println(\的最后的值为”);
System.out.println(\静态变量a.x=\System.out.println(\实例变量a.y=\ System.out.println(\静态变量b.x=\ System.out.println(\实例变量b.y=\} }
阅读并运行类StaticDemoTest，思考下列问题：
1）对于类StaticDemo中定义的静态方法getX()；我们分别使用了类名.静态方法名（）和对象名. 静态方法名（）两种方式进行调用，编译该类，查看是否有错误，如果没有错误则说明两种方式都可以调用静态方法。
2）在程序中我们将“System.out.println(\实例变量y=\”进行了注释，删去注释符号，重新编译该类，观察是否有编译错误，如果有说明什么问题？（提示：我们通过类名.实例方法名（）调用了实例方法）。
3) 删去“System.out.println(\实例变量y=\”或者为此语句添加注释，重新编译运行此类，仔细查看输出结果，对象a的x、y的值是多少？对象b的x、y的值是多少？a、b两个对象的静态变量x的值一直保持相同，而y是分别不同的，这表示静态变量是所有对象共享的，而实例变量是各个对象自有的。
4）将类StaticDemo中的Static方法：setX，按照下列语句进行修改：
public static void setX(int newX) {//静态方法 x = newX + y; }
重新保存并编译类StaticDemo，有没有编译错误，如果有，说明其无法访问类的实例变量y，但是可以访问静态变量x；这表示什么含义？
5）撤销对类StaticDemo中的Static方法setX的修改，修改方法setY。
public void setY(int newY) {//实例方法 y = newY+x; }
重新保存并编译类StaticDemo，有没有编译错误，如果有，说明实例方法setY无法访问类的静态变量x，如果没有，表示其可以访问类的静态变量。
Static小结：
·类的静态变量可以直接引用，而非静态变量则不行。类的静态变量相当于某些程序语言的全局变量。 ·静态方法只能使用静态变量，不能使用实例变量。因为对象实例化之前，实例变量不可用。 ·类的静态变量只有一个版本，所有实例对象引用的都是同一个版本。 ·对象实例化后，每个实例变量都被制作了一个副本，它们之间互不影响。 ·静态变量只被初始化一次。
（二）掌握接口技术
Java不支持多继承性，即一个类只有一个直接父类。为了克服单继承性的缺点，Java使用了接口，一个类可以实现多个接口。Java中的接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不
同的行为。Java 接口的方法只能是抽象的和公开的，Java接口不能有构造函数，Java接口可以有public,静态的和final变量。
1．建立文件Student.java，观察并运行下列程序，了解并总结接口的用法。 //定义接口student public interface Student {
public abstract void sleep(); //学生睡觉 public abstract void read();//读书 public abstract void write(); //写 }
保存并编译该类，观察是否有问题。 思考：
1） 总结如何定义一个接口？
2） 查看接口中的方法的声明方式，接口中的方法都是抽象方法，没有方法实现
2．建立文件PhysicsStudent.java，描述物理系学生，其实现接口Student，程序代码如下所示。 public class PhysicsStudent implements Student {
public void sleep() {//实现接口中的抽象方法sleep
// TODO: 在这添加你的代码 System.out.println(\}
public void read() {//实现接口中的抽象方法read
// TODO: 在这添加你的代码
System.out.println(\我正在读物理力学\ }
public void write() {//实现接口中的抽象方法write
// TODO: 在这添加你的代码
System.out.println(\我正在写物理论文\} }
保存并编译该文件，并为该文件建立测试类文件InterfaceTest.java，源代码如下所示：
public class InterfaceTest {
public static void main(String []args){
PhysicsStudent tom = new PhysicsStudent(); tom.read();//调用类中实现的read方法 tom.write(); tom.sleep(); }
}
对测试类文件InterfaceTest.java，保存并编译，运行该类观察输出结果，并完成下列思考。 1） 如何实现一个接口？
2） 若某个类要实现一个接口，需要在类中完成那些工作？ 3） 运行PhysicsStudent类的对象tom.write()，其完成什么工作。
（三）创建自己的包
1．自定义包的声明方式：
package 自定义包名
声明包语句必须添加在源程序的第一行，表示该程序文件声明的全部类都属于这个包。
2．根据下列代码，分别在两个不同的目录创建源程序文件Girl.java和PackageTest.java,观察并运行程序，理解包的用法。
//Girl.java package edu.lytu.yxl;// //打包 class Parents{ int father; int mother; }
class Son { int son1; }
public class Girl { int girl1; }
//PackageTest.java
import edu.lytu.yxl.Girl; public class PackageTest{
public static void main(String[] args){ Girl mygirl=new Girl(); //Son mySon=new Son(); } }
保存并编译两个源文件，思考下列问题：（注意产生的class文件的位置）
1） 程序编译有错误么？如果有错误，为什么出现错误？（需要设置classpath）
2）对jcreator进行设置，菜单配置-选项-jdk配置文件，选中右边的jdk版本菜单，点击编辑，在弹出窗口中点击添加-添加路径，把你的girl.java所在的路径添加进去。分别编译两个文件。
3）PackageTest.java中son那行的注释去掉，编译有错误吗？为什么？
恢复son那行的注释将两个文件放在同一文件夹下，编译看有错误吗？
1）如果注释掉PackageTest.java中的第一行，重新保存编译两个文件，还会出现编译错误么？为什