Java超詳細透徹講解接口
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(guān)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(shù)碼相機、移動硬盤等都支持USB連接。
二、理解
接口就是規(guī)范,定義的是一組規(guī)則,體現(xiàn)了現(xiàn)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(guān)系,而接口實現(xiàn)則是"能不能"的關(guān)系。
接口的本質(zhì)是契約,標準,規(guī)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(guān)鍵字interface
來定義。
Java中,接口和類是并列關(guān)系,或者接口可以理解為一種特殊的類。從本質(zhì)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(xiàn)。
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(tài)方法、默認方法。
1.靜態(tài)方法:使用 static
關(guān)鍵字修飾。
接口中定義的靜態(tài)方法,只能通過接口來調(diào)用,并執(zhí)行其方法體。我們經(jīng)常在相互一起使用的類中使用靜態(tài)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(guān)鍵字修飾??梢酝ㄟ^實現(xiàn)類對象來調(diào)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(shù)的方法(不管此方法是否是默認方法),在實現(xiàn)類同時實現(xiàn)了這兩個接口時,會出現(xiàn):接口沖突。 解決辦法:實現(xiàn)類必須覆蓋接口中同名同參數(shù)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(shù)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(diào)用的是父類中的同名同參數(shù)的方法,不會出現(xiàn)沖突問題。因為此時遵守:類優(yōu)先原則。接口中具有相同名稱和參數(shù)的默認方法會被忽略。
- 如何在子類(或?qū)崿F(xiàn)類)的方法中調(diào)用父類、接口中被重寫的方法?
代碼演示1:
public void myMethod(){ method3();//調(diào)用自己定義的重寫的方法 super.method3();//調(diào)用的是父類中聲明的 //調(diào)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(gòu)造器的!意味著接口不可以實例化。
接口采用多繼承機制??梢詫崿F(xiàn)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(fā)中,接口通過讓類去實現(xiàn)(implements
)的方式來使用。
- 如果實現(xiàn)類覆蓋了接口中的所有抽象方法,則此實現(xiàn)類就可以實例化 。
- 如果實現(xiàn)類沒有覆蓋接口中所有的抽象方法,則此實現(xiàn)類仍為一個抽象類。
代碼演示:
/* 實現(xiàn)類SubAdapter必須給出接口SubInterface以及父接口MyInterface 中所有方法的實現(xiàn)。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(xiàn)多個無關(guān)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(guān)系類似,接口與實現(xiàn)類之間存在多態(tài)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(xiàn)類匿名對象
代碼演示:
public class USBTest { public static void main(String[] args) { Computer com = new Computer(); //1.創(chuàng)建了接口的非匿名實現(xiàn)類的非匿名對象 Flash flash = new Flash(); com.transferData(flash); //2. 創(chuàng)建了接口的非匿名實現(xiàn)類的匿名對象 com.transferData(new Printer()); //3. 創(chuàng)建了接口的匿名實現(xiàn)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(jié)束工作"); } }; com.transferData(phone); //4. 創(chuàng)建了接口的匿名實現(xiàn)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(jié)束工作"); } }); } } class Computer{ public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash(); usb.start(); System.out.println("具體傳輸數(shù)據(jù)的細節(jié)"); 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(jié)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(jié)束工作"); } }
四、應(yīng)用-代理模式(Proxy)
1. 應(yīng)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(diào)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(fā)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(dāng)需要查看圖片時,用proxy來進行大圖片的打開。
2. 分類
- 靜態(tài)代理(靜態(tài)定義代理類)
- 動態(tài)代理(動態(tài)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(wù)器上 網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)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(jīng)紀人面談"); } public void signContract() { System.out.println("經(jīng)紀人簽合同"); } public void bookTicket() { System.out.println("經(jīng)紀人訂票"); } public void sing() { real.sing(); } public void collectMoney() { System.out.println("經(jīng)紀人收錢"); } }
五、接口和抽象類之間的對比
No. | 區(qū)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(gòu)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(tài)方法) |
3 | 使用 | 子類繼承抽象類(extends ) | 子類實現(xiàn)接口(implements ) |
4 | 關(guān)系 | 抽象類可以實現(xiàn)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(shè)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(tài)性產(chǎn)生實例化對象 | 都通過對象的多態(tài)性產(chǎn)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(yōu)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(yōu)先使用接口,因為避免單繼承的局限 |
六、經(jīng)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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