Java 面向对象（六）接口

一、接口

• 　　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。 　　
  
• 　　接口的使用：它不能创建对象，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。

　Tips：引用数据类型：数组，类，接口等。

二、定义格式

　　语法格式：

【权限修饰符】 interface 接口名称 {
　　 接口的成员列表如下：
    // 抽象方法
    // 默认方法
    // 静态方法
    // 私有方法
}

　　1、JDK1.7及以前接口成员有两种：静态常量和抽象方法（JDK7+）

　　　　全局的静态的常量：接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰（可省略），其实就是接口中的【常量】。

　　　　公共的抽象方法：使用publc 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。

　　　语法格式：

public static final 数据类型 变量名 = 值；
public abstract 返回值类型 方法名称（参数列表）;

　　　Demo：

public interface InterFaceName {
   public static final long MAX_SPEED = 7900000;  //常量
　　public abstract void method();                 //抽象方法
}

 　　　　Tips：一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变。

　　　 注意事项：

　　　　a、接口当中的常量，可以省略 public static final，注意：不写也照样是这样。

　　　　b、接口当中的常量，必须进行赋值；不能不赋值。

　　　　c、接口中常量的名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔。（推荐命名规则）

　　2、JDK1.8以后接口有增强两个成员：默认方法和静态方法（JDK8+）

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

　　　语法格式：

public default 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

　　　静态方法：使用public static 修饰，不可省略，供接口直接调用。

　　　Demo：

public interface InterFaceName {
    public default void method() {
        // 执行语句
    } 
    public static void method2() {
        // 执行语句
    }
}

　　   扩展：

　　 （1）为什么 Java8 要允许接口中定义静态方法？

　　　　    因为JDK发展了一段时间后，发现类库中，多了很多的成组的API，如Array和Arrays类，Collection接口和Collections工具类。

　　　　　一般工具类都是静态方法，这些静态方法，基本上都是为前面这个对应接口服务的。当把这样的静态方法直接挪到接口中定义就好了，减少了这样的工具类的出现。

　　 （2）为什么 Java8 要允许接口中定义默认方法？

　　　　　 因为有的时候，一个接口它的大多数实现类对接口的抽象方法的实现代码是一样的，那样写好几次就非常麻烦。即相当于，默认方法是原来的抽象方法有了一个默认实现。

　　　　　 如果实现类的实现和接口一样，就不需要重写，如果不一样就重写即可。

　　3、JDK1.9以后增加两个接口成员：私有方法和私有静态方法（JDK9+）

　　　　私有方法：使用 private 修饰，供接口中的默认方法或者静态方法调用。

　　　 Demo：

public interface InterFaceName {
    private void method() {
        // 执行语句
    }
}

三、基本的实现

　　1、实现的概述

　　　　类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类也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：

• • 　必须重写接口中所有的抽象方法。
    
  •    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】
}

　　2、抽象方法的使用

　　　　　　接口中的抽象方法必须全部实现。

　　　　  Demo：

// 定义接口：
public interface LiveAble {
    // 定义抽象方法
    public abstract void eat();
    public abstract void sleep();
}

// 定义实现类
public class Animal implements LiveAble {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    } 
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("晚上睡");
    }
}

　　3、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。

　　　    （1）继承默认方法

　　　　　　Demo：

// 定义接口
public interface LiveAble {
    public default void fly(){
        System.out.println("天上飞");
    }
}

// 定义实现类
public class Animal implements LiveAble {
    // 继承，什么都不用写，直接调用
}

// 测试类
public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Animal a = new Animal();
        // 调用默认方法
        a.fly();
    }
}
输出结果：
天上飞

　　　　（2）重写默认方法

// 定义接口
public interface LiveAble {
    public default void fly(){
        System.out.println("天上飞");
    }
}

// 定义实现类
public class Animal implements LiveAble {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("自由自在的飞");
    }
}

// 定义测试类
public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Animal a = new Animal();
        // 调用重写方法
        a.fly();
    }
} 
输出结果：
自由自在的飞

　　4、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。

　　　　　语法格式：

public static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

　　　　  Demo：

// 定义接口
public interface LiveAble {
    public static void run(){
        System.out.println("跑起来~~~");
    }
}

// 定义实现类
public class Animal implements LiveAble {
    // 无法重写静态方法
}

// 定义测试类
public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
    // Animal.run(); // 【错误】无法继承方法,也无法调用
    LiveAble.run(); //
    }
} 
输出结果：
跑起来~~~

　　5、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；

　　　　　语法格式：

private 返回值类型 方法名称(参数列表){ 方法体}            普通私有方法
private static 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体}    静态私有方法

　　　　　如果一个接口中有多个默认方法，并且方法中有重复的内容，那么可以抽取出来，封装到私有方法中，供默认方法去调用。

　　　　　Demo：

public interface LiveAble {
    default void func(){
        func1();
        func2();
    } 
    private void func1(){
        System.out.println("跑起来~~~");
    }
    private void func2(){
        System.out.println("跑起来~~~");
    }
}

四、接口的多实现（冲突问题）

　　　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】
}

　　1、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。

　　　　Demo：

// 定义接口
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 class 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");
    }
}

　　2、默认方法

　　　　当一个类同时实现了两个甚至更多个接口时，这些个接口中出现了方法签名相同的默认方法时，

　　　　必须在这个类中，做出选择：

　　　　　　（1）保留其中一个，放弃另一个；

　　　　　　（2）两者都不用，完全重写一个；

　　　　Demo：

interface A{
    public default  void test(){
        System.out.println("aaa");
    }
}
interface B{
    public default  void test(){
        System.out.println("bbb");
    }
}
class C implements A,B{ 
        //选择一：保留其中一个，放弃另一个
        A.super.test();  //保留A接口的实现
        B.super.test();  //保留B接口的实现  
}

class C1 implements A,B{ 
    //选择二：两者都不用，完全重写一个
    public void test(){
        System.out.println("ccc");
    }
}

　　3、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。

　　4、优先级的问题

　　　　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方法签名一样的方法，怎么办？

　　　　如何选择？

　　　　　　（1）默认选择：编译器默认选择父类中的方法

　　　　　　（2）改选保留接口的

　　　　　　（3）完全自己重写

　　　　Demo：

class Father{
    public void test(){
        System.out.println("ffff");
    }
}
interface D{
    public default void test(){
        System.out.println("dddd");
    }
}
class Son1 extends Father implements D{
    //选择一：默认选择， 保留父类的
}

class Son2 extends Father implements D{
    //选择二：改选接口的
        public void test() {
            D.super.test();
        }
}

class Son3 extends Father implements D{
    // 完全自己重写
         public void test() {
              System.out.println("ssss");
        }
}    

五、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。

　　　Demo：

//定义父接口
interface A {
    public default void method(){
        System.out.println("AAAAA");
    }
} 
interface B {
    public default void method(){
        System.out.println("BBBBB");
    }
}

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

　　Tips：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。

六、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。
•       接口中，没有构造方法，不能创建对象。
•       接口中，没有静态代码块。
•       一个类如果直接继承父类当中的方法，和接口当中的默认方法产生了冲突，优先用父类当中的方法。

 七、接口的特点

　　1、接口是标准，就是用来被遵守的，即就是用来被实现的，那么要求实现类在实现接口时，必须实现/重写所有的抽象方法，否则这个实现类就得是一个抽象类；

　　2、接口也是不能直接创建对象的；

　　3、接口类型的变量与实现类的对象构成多态引用；

　　4、一个类继承父类时，Java只支持单继承，但是一个类在实现接口时，可以同时实现多个接口；

　　5、一个类如果同时继承父类，又实现接口时，要求继承在前，实现在后；

【修饰符】 class 实现类  extends 父类  implements 父接口们{}

　　6、在Java中，接口还可以继承接口；

【权限修饰符】 interface 子接口  extends 父接口们{ }