JavaSE入门学习20：Java面向对象之接口(interface)

Posted 2020-06-12 life is wonderful

        一Java接口

       接口(英文：interface)是抽象方法和常量值的集合，在Java编程语言中是一个抽象类型，接口通常以interface来声

明。类是一种具体实现体，而接口定义了某一批类所需要遵守的规范，接口不关心这些类的内部数据，也不关心这些

类里方法的实现细节，它只规定这些类里必须提供某些方法。一个类或接口通过继承接口的方式，从而来继承接口的

抽象方法。

       接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含

类要实现的方法。除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。 

       从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类只包含常量和方法的定义，而没变量和方法的实现， 和类定

义不同，定义接口不再使用class关键字，而是使用interface关键字。

       接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明

为抽象类。另外，在Java中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口

实现的对象。

       二接口的声明

       接口就是用来被继承的，被实现的，因此修饰符一般建议使用public或默认即可；不能使用private和protected修

饰接口。interface关键字用来声明一个接口。

       接口的声明语法格式如下：

       A静态常量：接口中的属性是常量，即使定义时不添加public static final修饰符，系统也会自动加上。

       B抽象方法：接口中的方法只能是抽象方法，总是使用，即使定义时不添加public abstract修饰符，系统也会自动

加上。

       因此接口定义格式为：

<span style="font-size:18px;">[修饰符] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
         // 声明静态常量
         // 声明抽象方法
}</span>

      下面是接口声明的一个简单例子。

       NameOfInterface.java 源文件代码：

<span style="font-size:18px;">import java.lang.*;//引入包

public interface NameOfInterface{
       //任何类型static,final字段

       //抽象方法
}</span>

       接口有以下特性：

       (1)接口可以多重实现；

       (2)接口中声明属性默认为public static final的，也只能是public static final的；

       (3)接口中只能定义抽象方法方法，而且这些方法默认为public的，也只能是public的；接口中每一个方法也是隐式

抽象的，声明时同样不需要abstract关键子；

       (4)接口可以继承其它的接口，并添加新的属性和抽象方法；

       (5)多个无关的类可以实现同一个接口；

       (6)一个类可以实现多个无关的接口；

       (7)与继承关系类似，接口和实现类之间存在多态性。

       实例：

       Animal.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">interface Animal {
    //静态常量成员
    public static final int age = 5;

    //抽象方法成员
    public void eat();
    public void travel();

}</span>

       三接口的实现

       当类实现接口的时候，类要实现接口中所有的方法。否则，类必须声明为抽象的类。类使用implements关键字实

现接口。在类声明中，implements关键字放在class声明后面。实现一个接口的语法，可以使用这个公式：

      ... implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

       实例

       继续接着实现上面实例中声明的接口：

       Mammal.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Mammal implements Animal{
    //重写Animal接口中的eat()方法
    public void eat(){
		System.out.println("Mammal eats");
    }

    //重写Animal接口中的travel()方法
    public void travel(){
		System.out.println("Mammal travels");
    } 

    //Mammal类独有的noOfLegs()方法
    public int noOfLegs(){
		return 0;
    }

    public static void main(String args[]){
		Mammal m = new Mammal();
		m.eat();
		m.travel();
    }

}</span>

       以上实例编译运行结果如下:

       重写接口中声明的抽象方法成员时，需要注意以下规则：

       (1)类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。

       (2)类在重写方法时要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。

       (3)如果实现接口的类是抽象类，那么就没必要实现该接口的方法。

       在实现接口的时候，也要注意一些规则：

       (1)一个类可以同时实现多个接口。

       (2)一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。

       (3)一个接口能继承另一个接口，这和类之间的继承比较相似。

       四接口的继承

       一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口

的方法。

       下面的Sports接口被Hockey和Football接口继承：

        Sports.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public interface Sports{
    //抽象方法
    public void setHomeTeam(String name);
    public void setVisitingTeam(String name);
   
} </span>

        Hockey.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public interface Hockey extends Sports{
    //Hockey接口自己的抽象方法
    public void homeGoalScored();
    public void visitingGoalScored();
    public void endOfPeriod(int period);
    public void overtimePeriod(int ot);
   
}</span>

        Football.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public interface Football extends Sports{
    //Football接口自己的抽象方法
    public void homeTeamScored(int points);
    public void visitingTeamScored(int points);
    public void endOfQuarter(int quarter);
   
}</span>

        Hockey接口自己声明了四个方法，从Sports接口继承了两个方法，这样，实现Hockey接口的类需要实现六个方

法。相似的，实现Football接口的类需要实现五个方法，其中两个来自于Sports接口。 

       五接口的多重继承

       在Java中，类的多重继承是不合法，但接口允许多重继承。在接口的多重继承中extends关键字只需要使用一

次，在其后跟着继承接口。 如下所示：

<span style="font-size:18px;">public interface Hockey extends Sports, Event{
       
}</span>

       以上的程序片段是合法定义的子接口，与类不同的是，接口允许多重继承，而Sports及Event可能定义或是继承相

同的方法。

       六标识接口

       最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。标识接口是没有任何方法和属性的接口，它仅仅表明它的类属于

一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

       标识接口作用：简单形象的说就是给某个对象打个标(盖个戳)，使对象拥有某个或某些特权。

       例如：java.awt.event包中的MouseListener接口继承的java.util.EventListener接口定义下：

<span style="font-size:18px;">package java.util;

public interface EventListener{
     //类体细节
}</span>

       没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的：

       (1)建立一个公共的父接口

       正如EventListener接口，这是由几十个其他接口扩展的Java API，你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父

接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方

案。
       (2)向一个类添加数据类型

       这种情况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法)，

但是该类通过多态性变成一个接口类型。

        七类继承父类和实现接口

        如果要继承父类，继承父类必须在实现接口之前。继承父类实现接口的语法：

<span style="font-size:18px;">[修饰符] class 类名 extends 父类 implements 接口1,接口2...{
           类体部分//如果继承了抽象类，需要实现继承的抽象方法；要实现接口中的抽象方法。
}</span>

        实例：

        Demo.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Demo{

    public static void main(String[] args){
		Dog d1 = new Dog();
		d1.eat();
		d1.run();
    }

}

class Animal{
	public String name;
	public int age;
	
	public void eat(){
		System.out.println("动物有吃的能力");
	}
}

interface Runner {
	public void run();
}

class Dog extends Animal implements Runner{
	public void eat(){
		System.out.println("狗有吃骨头的能力");
	}
	
	public void run(){
		System.out.println("狗有跑的能力");
	}
}</span>

        运行结果：

        总结

        A接口与类相似点：

        (1)一个接口可以有多个方法。

        (2)接口文件保存在.java结尾的文件中，文件名使用接口名。

        (3)接口的字节码文件保存在.class结尾的文件中。

        (4)接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

        B接口与类的区别：

        (1)接口不能用于实例化对象。

        (2)接口没有构造方法。

        (3)接口中所有的方法必须是抽象方法。

        (4)接口不能包含成员变量，除了static和final变量。

        (5)接口不是被类继承了，而是要被类实现。

        (6)接口支持多重继承；类只支持单继承。