JavaSE系列(十六)、接口

十六、接口

16.1 概述

• 接口，是Java语言中一种引用类型，是方法的集合，如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法，那么接口的内部主要就是封装了方法，包含抽象方法（JDK 7及以前），默认方法和静态方法（JDK 8），私有方法 （JDK 9）。

• 接口的定义，它与定义类方式相似，但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件，但一定要明确它并不是类，而是另外一种引用数据类型。

  小贴士：
  引用数据类型：数组、类、接口

• 接口的使用，它不能创建对象（不能被实例化，但是使用匿名接口时可以），但是可以被实现（ implements ，类似于被继承）。一个实现接口的类（可以看做是接口的子类），需要实现接口中所有的抽象方法，创建该类对象，就可以调用方法了，否则它必须是一个抽象 类。

  小贴士：
  接口中的方法都是抽象方法，不允许有普通方法！

16.2 定义格式

 public interface 接口名称 {     
 	/**
     * 抽象方法
     */
    public void service1();
    /**
     * 默认方法
     */
    public default void service2(){
        System.out.println("默认方法输出service2");
    }
    /**
     * 静态方法
     */
    public static void service3(){
        System.out.println("静态方法输出service3");
    }
    /**
     * 私有方法
     */
    private void service4(){
        System.out.println("私有方法输出service4");
    }
    /**
     * 私有静态方法
     */
    private static void service5(){
        System.out.println("私有静态方法输出service5");
    }
 }

• 含有抽象方法

  抽象方法：使用 abstract 关键字修饰，可以省略，没有方法体。该方法供子类实现使用。

• 含有默认方法

  默认方法：使用 default 修饰，不可省略，供子类调用或者子类重写。

• 含有静态方法

  静态方法：使用 static 修饰，供接口直接调用。

• 含有私有方法

  私有方法：使用 private 修饰，只供接口中的默认方法调用。

• 含有私有静态方法
  私有静态方法：使用private和static修饰，供接口中的默认方法和静态方法调用。

16.3 基本的实现

• 实现：类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类可以称为接口的实现类，也可以称为接口的子类。实现的动作类 似继承，格式相仿，只是关键字不同，实现使用 implements 关键字。

  非抽象子类实现接口：

  1. 必须重写接口中所有抽象方法。
  2. 继承了接口的默认方法，即可以直接调用，也可以重写。

  实现格式：

  class 类名 implements 接口名 {     
  	// 重写接口中抽象方法【必须】    
  	// 重写接口中默认方法【可选】   
  } 
  

• 抽象方法的使用

  所有抽象方法必须全部实现。

• 默认方法的使用

  可以继承，可以重写，二选一，但是只能通过实现类的对象来调用。

  • 继承默认方法

  //定义接口
  public interface IUSB {
      /**
       * 默认方法
       */
      public default void service2(){
          System.out.println("默认方法输出service2");
      }
  }
  //定义实现类
  public class UDISK implements IUSB{
     @Override
      public void service2() {
      	//继承，什么都不用写，直接调用
      }
  }
  //测试类
  public class test {
      public static void main(String[] args) {
        	IUSB iusb = new UDISK();
          iusb.service2();
      }
  }
  输出结果：
  默认方法输出service2
  

  • 重写默认方法

  //定义接口
  public interface IUSB {
      /**
       * 默认方法
       */
      public default void service2(){
          System.out.println("默认方法输出service2");
      }
  }
  //定义实现类
  public class UDISK implements IUSB{
     @Override
      public void service2() {
      	//方法重写
      	System.out.println("重写默认方法输出service2");
      }
  }
  //测试类
  public class test {
      public static void main(String[] args) {
        	IUSB iusb = new UDISK();
        	//调用重写的默认方法
          iusb.service2();
      }
  }
  输出结果：
  重写默认方法输出service2
  

• 静态方法的使用

  静态与.class 文件相关，只能使用接口名调用，不可以通过实现类的类名或者实现类的对象调用。

  //定义接口
  public interface IUSB {
      /**
       * 静态方法
       */
      public static void service3(){
          System.out.println("静态方法输出service3");
      }
  }
  //定义实现类
  public class UDISK implements IUSB{
    //无法重写静态方法
  }
  //测试类
  public class test {
      public static void main(String[] args) {
        	//UDISK.service3();错误，无法继承方法，也无法调用。
          IUSB.service3();
      }
  }
  输出结果：
  静态方法输出service3
  

• 私有方法的使用

  • 私有方法：只有默认方法可以调用。
  • 私有静态方法：默认方法和静态方法可以调用。

  //定义接口
  public interface IUSB {
   	/**
      * 默认方法
       */
      public default void service2(){
          System.out.println("默认方法输出service2");
          service4();
          service5();
      }
      /**
       * 静态方法
       */
      public static void service3(){
          System.out.println("静态方法输出service3");
          service5();
      }
      /**
       * 私有方法
       */
      private void service4(){
          System.out.println("私有方法输出service4");
      }
      /**
       * 私有静态方法
       */
      private static void service5(){
          System.out.println("私有静态方法输出service5");
      }
  }
  

16.4 接口的多实现

• 多实现：在继承体系中，一个类只能继承一个父类。而对于接口而言，一个类是可以实现多个接口的，这叫做接口的多实现。并且，一个类能继承一个父类，同时实现多个接口。

  实现格式:

  class 类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {     
  	// 重写接口中抽象方法【必须】    
  	// 重写接口中默认方法【不重名时可选】    
  }
  

  [ ]： 表示可选操作。

• 抽象方法

  接口中，有多个抽象方法时，实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。

  //定义多个接口
  interface A {     
  	public abstract void showA();     
  	public abstract void show(); 
  }   
  interface B {     
  	public abstract void showB();     
  	public abstract void show(); 
  }
  //定义实现类
  public void C implements A,B{
   	@Override     
   	public void showA() {         
   		System.out.println("showA");     
   	}       
   	@Override     
   	public void showB() {         
   		System.out.println("showB");     
   	}       
   	@Override     
   	public void show() {         
   		System.out.println("show");     //重名抽象方法只用重写一次
   	} 
  }
  

• 默认方法

  接口中，有多个默认方法时，实现类都可继承使用。如果默认方法有重名的，必须重写一次。

  //定义多个接口
  interface A {     
  	public default void showA();     
  	public default void show(); 
  }   
  interface B {     
  	public default void showB();     
  	public default void show(); 
  }
  //定义实现类
  public void C implements A,B{
   	@Override     
   	public void showA() {         
   		System.out.println("showA");     
   	}       
   	@Override     
   	public void showB() {         
   		System.out.println("showB");     
   	}       
   	@Override     
   	public void show() {         
   		System.out.println("show");   //重名默认方法必须重写  
   	} 
  }
  

• 静态方法

  接口中，存在同名的静态方法并不会冲突，原因是只能通过各自接口名访问静态方法。

• 优先级问题

  当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的默认方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。

  //定义接口
  interface A {    
  	 public default void methodA(){         
  	 	System.out.println("AAAAAAAAAAAA");     
  	 } 
  }
  //定义父类
  class D {     
  	public void methodA(){         
  		System.out.println("DDDDDDDDDDDD");     
  	} 
  }
  //定义子类
  class C extends D implements A {   
  	 // 未重写methodA方法   
  }
  //定义测试类
  public class Test {     
  	public static void main(String[] args) {         
  		C c = new C();         
  		c.methodA();      
  	} 
  } 
  输出结果: 
  DDDDDDDDDDDD
  

16.5 接口的多继承

一个接口能继承另一个或者多个接口，这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。如果父接口中的默认方法有重名的，那么子接口需要重写一次。

//定义父接口
interface A {     
	public default void method(){         
		System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA");     
	}
}   
interface B {     
	public default void method(){         
		System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB");     
	} 
}
//定义子接口
interface D extends A,B{     
	@Override     
	public default void method() {         
		System.out.println("DDDDDDDDDDDDDD");     
	} 
}

小贴士：
子接口重写默认方法时，default关键字可以保留。
子类重写默认方法时，default关键字不可以保留。

16.6 其他成员特点

• 接口中，无法定义成员变量，但是可以定义常量，其值不可以改变，默认使用public static final修饰。

  //默认是一个静态常量，不可以被修改
  (static final) int age = 20;
  

• 接口中，没有构造方法，不能创建对象。

  //① 通过new其实现类来创建
  IUSB iusb = new UDISK();
  //② 用匿名接口重写抽象方法实现
  IUSB iusb = new IUSB() {
        @Override
         public void service1() {
             System.out.println("USB正在工作");
         }
     };
     iusb.service1();
  

• 接口中，没有静态代码块。