一、引入
一方面,有時必須從幾個類中派生出一個子類,繼承它們所有的屬性和方法。但是,Java不支持多重繼承。有了接口,就可以得到多重繼承的效果。
另一方面,有時必須從幾個類中抽取出一些共同的行為特征,而它們之間又沒有is-a的關系,僅僅是具有相同的行為特征而已。例如:鼠標、鍵盤、打印機、掃描儀、攝像頭、充電器、MP3機、手機、數碼相機、移動硬盤等都支持USB連接。
二、理解
接口就是規范,定義的是一組規則,體現了現實世界中“如果你是/要…則必須能…”的思想。繼承是一個"是不是"的關系,而接口實現則是"能不能"的關系。
接口的本質是契約,標準,規范,就像我們的法律一樣。制定好后大家都要遵守。
三、使用
接口使用關鍵字interface
來定義。
Java中,接口和類是并列關系,或者接口可以理解為一種特殊的類。從本質上講,接口是一種特殊的抽象類,這種抽象類中只包含常量和方法的定義(JDK7.0
及之前),而沒有變量和方法的實現。
定義Java類的語法格式:先寫extends
,后寫implements
class SubClass extends SuperClass implements InterfaceA{ }
接口(interface
)是抽象方法和常量值定義的集合。
如何定義接口:
JDK7及以前:只能定義全局常量和抽象方法
- 接口中的所有成員變量都默認是由
public static final
修飾的,可以省略不寫。 - 接口中的所有抽象方法都默認是由
public abstract
修飾的。
代碼演示:
public interface Runner {
int ID = 1;//<=>public static final int ID = 1;
void start();//<=>public abstract void start();
public void run();//<=>public abstract void run();
void stop();//<=>public abstract void stop();
}
JDK8:除了定義全局常量和抽象方法之外,還可以定義靜態方法、默認方法。
1.靜態方法:使用 static
關鍵字修飾。
接口中定義的靜態方法,只能通過接口來調用,并執行其方法體。我們經常在相互一起使用的類中使用靜態方法。你可以在標準庫中找到像Collection/Collections
或者Path/Paths
這樣成對的接口和類。
2.默認方法:默認方法使用 default
關鍵字修飾。可以通過實現類對象來調用。我們在已有的接口中提供新方法的同時,還保持了與舊版本代碼的兼容性。比如:java 8 API中對Collection
、List
、Comparator
等接口提供了豐富的默認方法。
- 若一個接口中定義了一個默認方法,而另外一個接口中也定義了一個同名同參數的方法(不管此方法是否是默認方法),在實現類同時實現了這兩個接口時,會出現:接口沖突。 解決辦法:實現類必須覆蓋接口中同名同參數的方法,來解決沖突。
- 若一個接口中定義了一個默認方法,而父類中也定義了一個同名同參數的非抽象方法,那么子類在沒有重寫此方法的情況下,默認調用的是父類中的同名同參數的方法,不會出現沖突問題。因為此時遵守:類優先原則。接口中具有相同名稱和參數的默認方法會被忽略。
- 如何在子類(或實現類)的方法中調用父類、接口中被重寫的方法?
代碼演示1:
public void myMethod(){
method3();//調用自己定義的重寫的方法
super.method3();//調用的是父類中聲明的
//調用接口中的默認方法
CompareA.super.method3();
CompareB.super.method3();
}
代碼演示2:
interface Filial {// 孝順的
default void help() {
System.out.println("老媽,我來救你了");
}
}
interface Spoony {// 癡情的
default void help() {
System.out.println("媳婦,別怕,我來了");
}
}
class Father{
public void help(){
System.out.println("兒子,就我媳婦!");
}
}
class Man extends Father implements Filial, Spoony {
@Override
public void help() {
System.out.println("我該就誰呢?");
Filial.super.help();
Spoony.super.help();
}
}
接口中不能定義構造器的!意味著接口不可以實例化。
接口采用多繼承機制。可以實現多個接口 ,彌補了Java單繼承性的局限性。
格式:class AA extends BB implements CC,DD,EE;
Java開發中,接口通過讓類去實現(implements
)的方式來使用。
- 如果實現類覆蓋了接口中的所有抽象方法,則此實現類就可以實例化 。
- 如果實現類沒有覆蓋接口中所有的抽象方法,則此實現類仍為一個抽象類。
代碼演示:
/*
實現類SubAdapter必須給出接口SubInterface以及父接口MyInterface
中所有方法的實現。否則,SubAdapter仍需聲明為abstract的。
*/
interface MyInterface{
String s=“MyInterface”;
public void absM1();
}
interface SubInterface extends MyInterface{
public void absM2();
}
public class SubAdapter implements SubInterface{
public void absM1(){System.out.println(“absM1”);}
public void absM2(){System.out.println(“absM2”);}
}
接口與接口之間可以繼承,而且可以多繼承。
一個類可以實現多個無關的接口。
代碼演示:
interface Runner { public void run();}
interface Swimmer {public double swim();}
class Creator{public int eat(){…}}
class Man extends Creator implements Runner ,Swimmer{
public void run() {……}
public double swim() {……}
public int eat() {……}
}
與繼承關系類似,接口與實現類之間存在多態性
代碼演示:
public class Test{
public static void main(String args[]){
Test t = new Test();
Man m = new Man();
t.m1(m);
t.m2(m);
t.m3(m);
}
public String m1(Runner f) { f.run(); }
public void m2(Swimmer s) {s.swim();}
public void m3(Creator a) {a.eat();}
}
接口的匿名實現類匿名對象
代碼演示:
public class USBTest {
public static void main(String[] args) {
Computer com = new Computer();
//1.創建了接口的非匿名實現類的非匿名對象
Flash flash = new Flash();
com.transferData(flash);
//2. 創建了接口的非匿名實現類的匿名對象
com.transferData(new Printer());
//3. 創建了接口的匿名實現類的非匿名對象
USB phone = new USB(){
@Override
public void start() {
System.out.println("手機開始工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("手機結束工作");
}
};
com.transferData(phone);
//4. 創建了接口的匿名實現類的匿名對象
com.transferData(new USB(){
@Override
public void start() {
System.out.println("mp3開始工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("mp3結束工作");
}
});
}
}
class Computer{
public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
usb.start();
System.out.println("具體傳輸數據的細節");
usb.stop();
}
}
interface USB{
//常量:定義了長、寬、最大最小的傳輸速度等
void start();
void stop();
}
class Flash implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("U盤開啟工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("U盤結束工作");
}
}
class Printer implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("打印機開啟工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("打印機結束工作");
}
}
四、應用-代理模式(Proxy)
1. 應用場景
- 安全代理:屏蔽對真實角色的直接訪問。
- 遠程代理:通過代理類處理遠程方法調用(RMI)。
- 延遲加載:先加載輕量級的代理對象,真正需要再加載真實對象,比如你要開發一個大文檔查看軟件,大文檔中有大的圖片,有可能一個圖片有100MB,在打開文件時,不可能將所有的圖片都顯示出來,這樣就可以使用代理模式,當需要查看圖片時,用proxy來進行大圖片的打開。
2. 分類
- 靜態代理(靜態定義代理類)
- 動態代理(動態生成代理類)
3. 代碼演示
//舉例一:
interface Network {
public void browse();
}
// 被代理類
class RealServer implements Network { @Override
public void browse() {
System.out.println("真實服務器上
網瀏覽信息");
}
}
// 代理類
class ProxyServer implements Network {
private Network network;
public ProxyServer(Network network) {
this.network = network; }
public void check() {
System.out.println("檢查網絡連接等操作");
}
public void browse() {
check();
network.browse();
}
}
public class ProxyDemo {
public static void main(String[] args) {
Network net = new ProxyServer(new
RealServer());
net.browse();
}
}
//舉例二:
public class StaticProxyTest {
public static void main(String[] args) {
Proxy s = new Proxy(new RealStar());
s.confer();
s.signContract();
s.bookTicket();
s.sing();
s.collectMoney();
}
}
interface Star {
void confer();// 面談
void signContract();// 簽合同
void bookTicket();// 訂票
void sing();// 唱歌
void collectMoney();// 收錢
}
//被代理類
class RealStar implements Star {
public void confer() {
}
public void signContract() {
}
public void bookTicket() {
}
public void sing() {
System.out.println("明星:歌唱~~~");
}
public void collectMoney() {
}
}
//代理類
class Proxy implements Star {
private Star real;
public Proxy(Star real) {
this.real = real;
}
public void confer() {
System.out.println("經紀人面談");
}
public void signContract() {
System.out.println("經紀人簽合同");
}
public void bookTicket() {
System.out.println("經紀人訂票");
}
public void sing() {
real.sing();
}
public void collectMoney() {
System.out.println("經紀人收錢");
}
}
五、接口和抽象類之間的對比
No. | 區別點 | 抽象類 | 接口 |
---|---|---|---|
1 | 定義 | 包含抽象方法的類 | 主要是抽象方法和全局常量的集合 |
2 | 組成 | 構造方法、抽象方法、普通方法、常量、變量 | 常量、抽象方法、(jdk8.0:默認方法、靜態方法) |
3 | 使用 | 子類繼承抽象類(extends ) | 子類實現接口(implements ) |
4 | 關系 | 抽象類可以實現多個接口 | 接口不能繼承抽象類,但允許繼承多個接口 |
5 | 常見設計模式 | 模板方法 | 簡單工廠、工廠方法、代理模式 |
6 | 對象 | 都通過對象的多態性產生實例化對象 | 都通過對象的多態性產生實例化對象 |
7 | 局限 | 抽象類有單繼承的局限 | 接口沒有此局限 |
8 | 實際 | 作為一個模板 | 是作為一個標準或是表示一種能力 |
9 | 選擇 | 如果抽象類和接口都可以使用的話,優先使用接口,因為避免單繼承的局限 | 如果抽象類和接口都可以使用的話,優先使用接口,因為避免單繼承的局限 |
六、經典題目(排錯)
//題目一:
interface A {
int x = 0;
}
class B {
int x = 1;
}
class C extends B implements A {
public void pX() {
System.out.println(x);
}
public static void main(String[] args) {
new C().pX();
}
}
//題目二:
interface Playable {
void play();
}
interface Bounceable {
void play();
}
interface Rollable extends Playable, Bounceable {
Ball ball = new Ball("PingPang");
}
class Ball implements Rollable {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public Ball(String name) {
this.name = name;
}
public void play() {
ball = new Ball("Football");
System.out.println(ball.getName());
}
}
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