接口(interface)
前言
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一、引入
一方面,有时必须从几个类中派生出一个子类,继承它们所有的属性和方法。但是,Java不支持多重继承。有了接口,就可以得到多重继承的效果。
另一方面,有时必须从几个类中抽取出一些共同的行为特征,而它们之间又没有is-a的关系,仅仅是具有相同的行为特征而已。例如:鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘等都支持USB连接。
二、理解
⭕ 接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果你是/要…则必须能…”的思想。继承是一个”是不是”的关系,而接口实现则是”能不能”的关系。
⭕ 接口的本质是契约,标准,规范,就像我们的法律一样。制定好后大家都要遵守。
三、使用
⭕ 接口使用关键字
interface
来定义。
⭕ Java中,接口和类是并列关系,或者接口可以理解为一种特殊的类。从本质上讲,接口是一种特殊的抽象类,这种抽象类中只包含常量和方法的定义(
JDK7.0
及之前),而没有变量和方法的实现。
定义Java类的语法格式:先写extends
,后写implements
class SubClass extends SuperClass implements InterfaceA{ }
⭕ 接口(
interface
)是抽象方法和常量值定义的集合。
⭕ 如何定义接口:
🔺JDK7及以前:只能定义全局常量和抽象方法
- 接口中的所有成员变量都默认是由
public static final
修饰的,可以省略不写。- 接口中的所有抽象方法都默认是由
public abstract
修饰的。
代码演示:
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:除了定义全局常量和抽象方法之外,还可以定义静态方法、默认方法。
- 静态方法:使用
static
关键字修饰。
接口中定义的静态方法,只能通过接口来调用,并执行其方法体。我们经常在相互一起使用的类中使用静态方法。你可以在标准库中找到像Collection/Collections
或者Path/Paths
这样成对的接口和类。- 默认方法:默认方法使用
default
关键字修饰。可以通过实现类对象来调用。我们在已有的接口中提供新方法的同时,还保持了与旧版本代码的兼容性。比如:java 8 API中对Collection
、List
、Comparator
等接口提供了丰富的默认方法。
● 若一个接口中定义了一个默认方法,而另外一个接口中也定义了一个同名同参数的方法(不管此方法是否是默认方法),在实现类同时实现了这两个接口时,会出现:接口冲突。
解决办法:实现类必须覆盖接口中同名同参数的方法,来解决冲突。
● 若一个接口中定义了一个默认方法,而父类中也定义了一个同名同参数的非抽象方法,那么子类在没有重写此方法的情况下,默认调用的是父类中的同名同参数的方法,不会出现冲突问题。因为此时遵守:类优先原则。接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
● 如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法?
代码演示1:
public void myMethod(){
method3();//调用自己定义的重写的方法
super.method3();//调用的是父类中声明的
//调用接口中的默认方法
CompareA.super.method3();
CompareB.super.method3();
}
代码演示2:
interface Filial {// 孝顺的
default void help() {
System.out.println("老妈,我来救你了");
}
}
interface Spoony {// 痴情的
default void help() {
System.out.println("媳妇,别怕,我来了");
}
}
class Father{
public void help(){
System.out.println("儿子,就我媳妇!");
}
}
class Man extends Father implements Filial, Spoony {
@Override
public void help() {
System.out.println("我该就谁呢?");
Filial.super.help();
Spoony.super.help();
}
}
⭕ 接口中不能定义构造器的!意味着接口不可以实例化。
⭕ 接口采用多继承机制。可以实现多个接口 ,弥补了Java单继承性的局限性。
格式:class AA extends BB implements CC,DD,EE;
⭕ Java开发中,接口通过让类去实现(
implements
)的方式来使用。
🔺 如果实现类覆盖了接口中的所有抽象方法,则此实现类就可以实例化 。
🔺 如果实现类没有覆盖接口中所有的抽象方法,则此实现类仍为一个抽象类。
代码演示:
/*
实现类SubAdapter必须给出接口SubInterface以及父接口MyInterface
中所有方法的实现。否则,SubAdapter仍需声明为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”);}
}
⭕ 接口与接口之间可以继承,而且可以多继承。
⭕ 一个类可以实现多个无关的接口。
代码演示:
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() {……}
}
⭕ 与继承关系类似,接口与实现类之间存在多态性
代码演示:
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();}
}
⭕ 接口的匿名实现类匿名对象
代码演示:
public class USBTest {
public static void main(String[] args) {
Computer com = new Computer();
//1.创建了接口的非匿名实现类的非匿名对象
Flash flash = new Flash();
com.transferData(flash);
//2. 创建了接口的非匿名实现类的匿名对象
com.transferData(new Printer());
//3. 创建了接口的匿名实现类的非匿名对象
USB phone = new USB(){
@Override
public void start() {
System.out.println("手机开始工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("手机结束工作");
}
};
com.transferData(phone);
//4. 创建了接口的匿名实现类的匿名对象
com.transferData(new USB(){
@Override
public void start() {
System.out.println("mp3开始工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("mp3结束工作");
}
});
}
}
class Computer{
public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
usb.start();
System.out.println("具体传输数据的细节");
usb.stop();
}
}
interface USB{
//常量:定义了长、宽、最大最小的传输速度等
void start();
void stop();
}
class Flash implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("U盘开启工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("U盘结束工作");
}
}
class Printer implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("打印机开启工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("打印机结束工作");
}
}
四、应用:代理模式(Proxy)
1. 应用场景
⭕ 安全代理:屏蔽对真实角色的直接访问。
⭕ 远程代理:通过代理类处理远程方法调用(RMI)。
⭕ 延迟加载:先加载轻量级的代理对象,真正需要再加载真实对象,比如你要开发一个大文档查看软件,大文档中有大的图片,有可能一个图片有100MB,在打开文件时,不可能将所有的图片都显示出来,这样就可以使用代理模式,当需要查看图片时,用proxy来进行大图片的打开。
2. 分类
⭕ 静态代理(静态定义代理类)
⭕ 动态代理(动态生成代理类)
3. 代码演示
//举例一:
interface Network {
public void browse();
}
// 被代理类
class RealServer implements Network { @Override
public void browse() {
System.out.println("真实服务器上
网浏览信息");
}
}
// 代理类
class ProxyServer implements Network {
private Network network;
public ProxyServer(Network network) {
this.network = network; }
public void check() {
System.out.println("检查网络连接等操作");
}
public void browse() {
check();
network.browse();
}
}
public class ProxyDemo {
public static void main(String[] args) {
Network net = new ProxyServer(new
RealServer());
net.browse();
}
}
//举例二:
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();// 面谈
void signContract();// 签合同
void bookTicket();// 订票
void sing();// 唱歌
void collectMoney();// 收钱
}
//被代理类
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() {
}
}
//代理类
class Proxy implements Star {
private Star real;
public Proxy(Star real) {
this.real = real;
}
public void confer() {
System.out.println("经纪人面谈");
}
public void signContract() {
System.out.println("经纪人签合同");
}
public void bookTicket() {
System.out.println("经纪人订票");
}
public void sing() {
real.sing();
}
public void collectMoney() {
System.out.println("经纪人收钱");
}
}
五、接口和抽象类之间的对比
No. | 区别点 | 抽象类 | 接口 |
---|---|---|---|
1 | 定义 | 包含抽象方法的类 | 主要是抽象方法和全局常量的集合 |
2 | 组成 | 构造方法、抽象方法、普通方法、常量、变量 | 常量、抽象方法、(jdk8.0:默认方法、静态方法) |
3 | 使用 | 子类继承抽象类(extends ) |
子类实现接口(implements ) |
4 | 关系 | 抽象类可以实现多个接口 | 接口不能继承抽象类,但允许继承多个接口 |
5 | 常见设计模式 | 模板方法 | 简单工厂、工厂方法、代理模式 |
6 | 对象 | 都通过对象的多态性产生实例化对象 | 都通过对象的多态性产生实例化对象 |
7 | 局限 | 抽象类有单继承的局限 | 接口没有此局限 |
8 | 实际 | 作为一个模板 | 是作为一个标准或是表示一种能力 |
9 | 选择 | 如果抽象类和接口都可以使用的话,优先使用接口,因为避免单继承的局限 | 如果抽象类和接口都可以使用的话,优先使用接口,因为避免单继承的局限 |
六、经典题目(排错)
//题目一:
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();
}
}
//题目二:
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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