Java的接口

目录

1.接口的概念

2.语法规则

 3.接口的使用

 4.接口的特性

总结：

5.实现多个接口

6.接口间的继承

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1.接口的概念

接口就是公共的行为规范标准，大家在实现时，只要符合规范标准，就可以通用。
在Java中，接口可以看成是：多个类的公共规范，是一种引用数据类型。

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2.语法规则

接口的定义格式与定义类的格式基本相同，将class关键字换成 interface 关键字，就定义了一个接口。        

public interface 接口名称{
// 抽象方法
        public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配，可以不写
        public void method2();
        abstract void method3();
        void method4();
// 注意：在接口中上述写法都是抽象方法，跟推荐方式4，代码更简洁
}

提示:
1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头。
2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词。
3. 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性。

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 3.接口的使用

接口不能直接使用，必须要有一个"实现类"来"实现"该接口，实现接口中的所有抽象方法。

public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}

 注意：子类和父类之间是extends 继承关系，类与接口之间是 implements 实现关系。

 请实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子：
1. USB接口：包含打开设备、关闭设备功能
2. 笔记本类：包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
3. 鼠标类：实现USB接口，并具备点击功能
4. 键盘类：实现USB接口，并具备输入功能

// USB接口
public interface USB {
        void openDevice();
        void closeDevice();
}
// 鼠标类，实现USB接口
public class Mouse implements USB {
@Override
        public void openDevice() {
                System.out.println("打开鼠标");
        }

@Override
        public void closeDevice() {
                System.out.println("关闭鼠标");
        }
        public void click(){
                System.out.println("鼠标点击");
        }
}
// 键盘类，实现USB接口
public class KeyBoard implements USB {
@Override
        public void openDevice() {
        System.out.println("打开键盘");
        }
@Override
        public void closeDevice() {
                System.out.println("关闭键盘");
        }
        public void inPut(){
                System.out.println("键盘输入");
        }
}
// 笔记本类：使用USB设备
public class Computer {
        public void powerOn(){
                System.out.println("打开笔记本电脑");
        }
        public void powerOff(){
                System.out.println("关闭笔记本电脑");
        }
        public void useDevice(USB usb){
                usb.openDevice();
                if(usb instanceof Mouse){
                        Mouse mouse = (Mouse)usb;
                        mouse.click();
                }else if(usb instanceof KeyBoard){
                        KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
                        keyBoard.inPut();
                }
                usb.closeDevice();
                }

}
// 测试类：
public class TestUSB {
        public static void main(String[] args) {

                Computer computer = new Computer();
                computer.powerOn();
// 使用鼠标设备
                computer.useDevice(new Mouse());
// 使用键盘设备
                computer.useDevice(new KeyBoard());
                computer.powerOff();
        }
}        

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 4.接口的特性

1. 接口类型是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

public class TestUSB {
        public static void main(String[] args) {
                USB usb = new USB();
        }
}
// Error:(10, 19) java: day20210915.USB是抽象的; 无法实例化

2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是public abstract，其他修饰符都会报错) 。

public interface USB {
// Error:(4, 18) java: 此处不允许使用修饰符private
        private void openDevice();
        void closeDevice();
} 

3. 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现 

 public interface USB {
        void openDevice();
// 编译失败：因为接口中的方式默认为抽象方法
// Error:(5, 23) java: 接口抽象方法不能带有主体
        void closeDevice(){
                System.out.println("关闭USB设备");
        }
}

4. 重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限

public interface USB {

        void openDevice(); // 默认是public的
        void closeDevice(); // 默认是public的
}
public class Mouse implements USB {
@Override
        void openDevice() {
                System.out.println("打开鼠标");
        }
// ...
}
// 编译报错，重写USB中openDevice方法时，不能使用默认修饰符
// 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public

5. 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量

public interface USB {
        double brand = 3.0; // 默认被：final public static修饰
        void openDevice();
        void closeDevice();
}
public class TestUSB {
        public static void main(String[] args) {
                System.out.println(USB.brand); // 可以直接通过接口名访问，说明是静态的
// 编译报错：Error:(12, 12) java: 无法为最终变量brand分配值
                USB.brand = 2.0; // 说明brand具有final属性
        }
}

6. 接口中不能有静态代码块和构造方法

public interface USB {
// 编译失败
        public USB(){
        }
{} // 编译失败
        void openDevice();
                void closeDevice();
        }

7. 接口虽然不是类，但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class。
8. 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法，则类必须设置为抽象类。
9. jdk8中：接口中还可以包含default方法。

总结：

• 接口是一种引用数据类型。
• 接口是使用interface方法来修饰的。
• 接口当中不能有被实现的方法，意味着只能有抽象方法。但是两个方法除外：一个是static修饰的方法一个是被default修饰的方法。
• 接口当中的抽象方法默认都是public abstract修饰的！！
• 接口当中的成员变量默认都是public static final修饰的！！
• 接口不能进行实例化。
• 类和接口之间的关系，可以使用implements来进行关联。
• 接口也是有对应的字节码文件的。
• 接口中不能有静态代码块、实例代码块和构造方法。
• 重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限（要用public，重写的大于被重写的）。

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5.实现多个接口

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类只能有一个父类，即Java中不支持多继承，但是一个类可以实现多个接口。下面通过类来表示一组动物。

class Animal {
        protected String name;
        public Animal(String name) {
                this.name = name;
        }
}

另外我们再提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的":

interface IFlying {
        void fly();
}
interface IRunning {
        void run();
}
interface ISwimming {
        void swim();
}

接下来我们创建几个具体的动物：
猫, 是会跑的:

class Cat extends Animal implements IRunning {
        public Cat(String name) {
                super(name);
        }
@Override
        public void run() {
                System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
        }
}

鱼, 是会游的:

class Fish extends Animal implements ISwimming {
        public Fish(String name) {
                super(name);
        }
@Override
        public void swim() {
                System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
        }
}

青蛙, 既能跑, 又能游(两栖动物):

class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
        public Frog(String name) {
                super(name);
        }
@Override
        public void run() {
                System.out.println(this.name + "正在往前跳");
        }
@Override
        public void swim() {
                System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
        }
}

 

注意：一个类实现多个接口时，每个接口中的抽象方法都要实现，否则类必须设置为抽象类。 

 还有一种神奇的动物, 水陆空三栖, 叫做 "鸭子":

 class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
        public Duck(String name) {
                super(name);
        }
@Override
        public void fly() {
                System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");
        }
@Override
        public void run() {
                System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");
        }

@Override
        public void swim() {
                System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
        }
}

上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多种接口。

继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是 具有 xxx 特性 。
猫是一种动物, 具有会跑的特性。
青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳。
鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞。

这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型. 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型,而只关注某个类是否具备某种能力，只要创建对象或修改参数，就可以实现这些特性。

 

见下面例子:

 

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6.接口间的继承

   在Java中，类和类之间是单继承的，一个类可以实现多个接口，接口与接口之间可以多继承。即：用接口可以达到多继承的目的。

接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字.

interface IRunning {
        void run();
}
interface ISwimming {
        void swim();
}
// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}
class Frog implements IAmphibious {
...
}

 

通过接口继承创建一个新的接口 IAmphibious 表示 "两栖的". 此时实现接口创建的 Frog 类, 就继续要实现 run 方法, 也需要实现 swim 方法（接口间的继承相当于把多个接口合并在一起）。