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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++。
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:
-
创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头。
-
接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词。
-
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。
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:
-
USB接口:包含打开设备、关闭设备功能
-
笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
-
鼠标类:实现USB接口,并具备点击功能
-
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();
}
}
4.接口的特性
- 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
- 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();
}
- 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");
}
}
- 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
- 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
}
}
- 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();
}
-
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。
-
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。
-
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)。
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:
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)。