Java: руководство для начинающих

Шилдт Герберт

В кольцевой очереди повторно используются элементы массива, освобожденные при извлечении символов. Поэтому в нее можно поместить неограниченное число элементов (при условии, что элементы, помещенные в очередь ранее, будут вовремя удалены). Отслеживание границ массива производится очень просто (достаточно обнулить индекс по достижении верхней границы), хотя условие достижения этих границ может, на первый взгляд, показаться не совсем понятным. Кольцевая очередь переполняется не тогда, когда достигается верхняя граница массива, а тогда, когда число элементов, ожидающих извлечения из очереди, становится слишком большим. Поэтому в методе put проверяется ряд условий с целью определить момент переполнения очереди. Как следует из комментариев к коду, очередь считается заполненной, если индекс putloc оказывается

на единицу меньше индекса getloc или если индекс putloc указывает на конец массива, а индекс getloc — на его начало. Как и прежде, очередь считается пустой, если индексы getloc и putloc равны.

Введите в файл IQDemo.java приведенный ниже код класса DynQueue. Этот код реализует динамическую, или “растущую”, очередь, т.е. такую очередь, размеры которой увеличиваются, когда в ней не хватает места для символов. // Динамическая очередь. class DynQueue implements ICharQ { private char q[]; // Массив для хранения элементов очереди, private int putloc, getloc; // Индексы размещения и извлечения // элементов очереди. // создать пустую очередь заданного размера public DynQueue(int size) { q = new char[size+1]; // выделить память для очереди putloc = getloc = 0; } // поместить символ в очередь public void put(char ch) { if(putloc==q.length-1)-{ // увеличить размер очереди char t[] = new ch^r[q.length * 2]; // скопировать элементы в новую очередь for(int i=0; i < q.length; i++) t[i] = q[i]; q = t; } putloc++; q[putloc] = ch; } // извлечь символ из очереди ' public char get { if(getloc == putloc) { System.out.println(" - Queue is empty."); return (char) 0; } getloc++; return q[getloc]; } }

В данной реализации при попытке поместить в заполненную очередь еще один элемент создается новый массив, размеры которого в два раза превышают размеры исходного, текущее содержимое очереди копируется в новый массив, а ссылка на него помещается в переменную q.

Для того чтобы продемонстрировать все три реализации интерфейса ICharQ, добавьте в файл IQDemo.java приведенный ниже класс, в котором для доступа ко всем трем очередям используется переменная ссылки на интерфейс ICharQ. // Демонстрация трех реализаций интерфейса ICharQ. class IQDemo { public static void main(String args[]) { FixedQueue ql = new FixedQueue(10); DynQueue q2 = new DynQueue(5); CircularQueue q3 = new CircularQueue(10); ICharQ iQ; char ch; int i; iQ = q1; // поместить ряд символов в очередь фиксированного размера for(i=0; i < 10; i++) iQ.put((char) ('A1 + i) ) ; // отобразить содержимое очереди System.out.print("Contents of fixed queue: "); for(i=0; i < 10; i++) { ch = iQ. get ; System.out.print(ch); } System.out.println ; iQ = q2; // поместить ряд символов в динамическую очередь for (i=0; i < 10; i++) iQ.put((char) ('Z1 - i)); // отобразить содержимое очереди System.out.print("Contents of dynamic queue: "); for(i=0; i < 10; i++) { ch = iQ.get ; System.out.print(ch); } System.out.println ; iQ = q3; // поместить ряд символов в кольцевую очередь for (i=0; i < 10; i++) iQ.put((char) ('A1 + i)); // отобразить содержимое очереди System.out.print("Contents of circular queue: "); for(i=0; i < 10; i++) { ch = iQ.get; System.out.print(ch); } System.out.println; // поместить больше символов в кольцевую очередь for(i=10; i < 20; i++) - iQ.put((char) (’A' + i)); // отобразить содержимое очереди System.out.print("Contents of circular queue: "); for(i=0; i < 10; i++) { ch = iQ.get; System.out.print(ch); } System.out.println("\nStore and consume from" + " circular queue."); // поместить символы в кольцевую очередь и извлечь их оттуда for(i=0; i < 20; i++) { iQ.put((char) ('A1 + i)); ch = iQ.get; System.out.print(ch); } } }

Выполнение этой программы дает следующий результат: Contents of fixed queue: ABCDEFGHIJ Contents of dynamic queue: ZYXWVUTSRQ Contents of circular queue: ABCDEFGHIJ Contents of circular queue: KLMNOPQRST Store and consume from circular queue. ABCDEFGHIJKLMNOPQRST

А теперь попробуйте самостоятельно поупражняться в организации очередей. Создайте кольцевой вариант очереди DynQueue. Добавьте в интерфейс ICharQ метод reset , устанавливающий очередь в исходное состояние. Создайте статический метод для копирования содержимого одной очереди в другую. Переменные в интерфейсах

Как упоминалось выше,

в интерфейсах могут объявляться переменные, но они неявно считаются как public, static и final. На первый взгляд, такие переменные находят лишь ограниченное применение, но это не совсем так. В крупных программах часто используются константы, описывающие размеры массивов, граничные и специальные значения и т.п. Для крупных программ обычно создается несколько исходных файлов, а следовательно, требуется удобный способ доступа к константам из любого файла. В Java решить эту задачу помогают интерфейсы.

Для того чтобы определить набор общедоступных констант, достаточно создать интерфейс, в котором объявлялись бы не методы, а только нужные константы. Каждый класс, которому требуются эти константы, должен просто “реализовать” интерфейс, чтобы сделать константы доступными. Ниже приведен несложный пример, демонстрирующий такой подход. // Интерфейс, содержащий только константы, interface IConst { // Константы, int MIN = 0; int MAX = 10; String ERRORMSG = "Boundary Error"; } class IGonstD implements IConst { public static void main(String args[]) { int nums[] = new int[MAX]; for(int i=MIN; i < 11; i++) { if(i >= MAX) System.out.println(ERRORMSG); else { nums[i] = i; System.out.print(nums[i] + " "); } } } } Наследование интерфейсов

Один интерфейс может наследовать другой интерфейс, для чего служит ключевое слово extends. Синтаксис наследования интерфейсов ничем не отличается от того, что употребляется для наследования классов. Если класс реализует один интерфейс, наследующий другой интерфейс, в нем следует определить все методы, объявленные в интерфейсах по всей цепочке наследования. Ниже приведен пример, демонстрирующий наследование интерфейсов. // Наследование интерфейсов, interface А { void methl ; void meth2; } // Интерфейс В содержит методы methl и meth2, а // кроме того, в него добавляется метод meth3. interface В extends А { // Интерфейс В наследует интерфейс А. void meth3; } // Этот класс должен реализовать все методы, // объявленные в интерфейсах А и В. class MyClass implements В { public void methl { System.out.println("Implement methl."); } public void meth2 { System.out.println("Implement meth2."); } public void meth3 { System.out.println("Implement meth3 .") ; } } class IFExtend { public static void main(String arg[]) { MyClass ob = new MyClass; ob.methl; ob.meth2 ; ob.meth3 ; } }

В качестве эксперимента можно попробовать удалить из класса MyClass реализацию метода methl . Это приведет к ошибке при компиляции. Как упоминалось выше, в каждом классе, реализующем интерфейс, должны быть определены все методы, объявленные в интерфейсе, в том числе те, которые были унаследованы от других интерфейсов.

И хотя пакеты и интерфейсы нечасто используются в примерах программ, представленных в этой книге, следует все же иметь в виду, что эти языковые средства являются важной частью Java. Практически во всех реальных программах и апплетах, написанных на Java, применяются пакеты, а многие классы реализуют интерфейсы. Поэтому эти языковые средства необходимо знать, чтобы уметь пользоваться ими в практике программирования на Java. Упражнение для самопроверки по материалу главы 8

Используя код, созданный в примере для опробования 8.1, поместите в пакет qpack интерфейс iCharQ и все три реализующие его класса. Класс iQDemo должен остаться в пакете, используемом по умолчанию. Покажите, как импортировать и использовать классы из пакета qpack.

Что такое пространство имен? Почему так важна возможность его разделения на отдельные области в Java?

Содержимое пакетов хранится в _ .

В чем отличие доступа, определяемого ключевым словом protected, от доступа по умолчанию?

Допустим, классы, содержащиеся в одном пакете, требуется использовать в другом пакете. Какими двумя способами можно этого добиться?

“Один интерфейс — множество методов” — главный принцип Java. Какое языковое средство лучше всего демонстрирует этот принцип?

Сколько классов могут реализовать один и тот же интерфейс? Сколько интерфейсов может реализовать класс?

Может ли один интерфейс наследовать другой интерфейс?

Создайте интерфейс для класса Vehicle, рассмотренного в главе 7, назвав его IVehicle.