• 一脚踩进java之基础篇14——面向对象 (接口)


    一、接口

    1.1  接口的概念

      接口是功能的集合,同样可看做是一种数据类型,是比抽象类更为抽象的”类”。

      接口只描述所应该具备的方法,并没有具体实现,具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离,优化了程序设计。

      请记住:一切事物均有功能,即一切事物均有接口。

    1.2 接口的定义 

      与定义类的class不同,接口定义时需要使用interface关键字。

      定义接口仍为.java文件,虽然声明时使用的为interface关键字的编译后仍然会产生.class文件。这点可以让我们将接口看做是一种只包含了功能声明的特殊类。

      定义格式:

    public interface 接口名 {
    抽象方法1;
    抽象方法2;
    抽象方法3;
    }

      使用interface代替了原来的class,其他步骤与定义类相同:

      接口中的方法均为公共访问的抽象方法

      接口中无法定义普通的成员变量

    1.3 接口的实现

      类与接口的关系为实现关系,即类实现接口。实现的动作类似继承,只是关键字不同,实现使用implements。

      其他类(实现类)实现接口后,就相当于声明:”我应该具备这个接口中的功能”。实现类仍然需要重写方法以实现具体的功能。

      格式:

    classimplements 接口 {
    
        重写接口中方法
    
    }

      在类实现接口后,该类就会将接口中的抽象方法继承过来,此时该类需要重写该抽象方法,完成具体的逻辑。

      接口中定义功能,当需要具有该功能时,可以让类实现该接口,只声明了应该具备该方法,是功能的声明。

      在具体实现类中重写方法,实现功能,是方法的具体实现。

      于是,通过以上两个动作将功能的声明与实现便分开了。(此时请重新思考:类是现实事物的描述,接口是功能的集合。)

    1.4 接口中成员的特点

      1、接口中可以定义变量,但是变量必须有固定的修饰符修饰,public static final 所以接口中的变量也称之为常量,其值不能改变。

      2、接口中可以定义方法,方法也有固定的修饰符,public abstract

      3、接口不可以创建对象。

      4、子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后,子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。

    interface Demo { ///定义一个名称为Demo的接口。
        public static final int NUM = 3;// NUM的值不能改变
        public abstract void show1();
        public abstract void show2();
    }
    
    //定义子类去覆盖接口中的方法。类与接口之间的关系是 实现。通过 关键字 implements
    class DemoImpl implements Demo { //子类实现Demo接口。
        //重写接口中的方法。
        public void show1(){}
        public void show2(){}
    }

    1.5 接口的多实现

      1)怎么解决多继承的弊端呢?

      弊端:多继承时,当多个父类中有相同功能时,子类调用会产生不确定性。

      其实核心原因就是在于多继承父类中功能有主体,而导致调用运行时,不确定运行哪个主体内容。

      2)为什么多实现能解决了呢?

      因为接口中的功能都没有方法体,由子类来明确。

    1.6 类继承类,同时实现接口

      接口和类之间可以通过实现产生关系,类与类之间可以通过继承产生关系。当一个类已经继承了一个父类,它又需要扩展额外的功能,这时接口就派上用场了。

      子类通过继承父类扩展功能,通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。如果子类想要继续扩展其他类中的功能呢?这时通过实现接口来完成。

    class Fu {
        public void show(){}
    }
    interface Inter {
        pulbic abstract void show1();
    }
    class Zi extends Fu implements Inter {
        public void show1() {
        }
    }

    1.7 接口的多继承

      多个接口之间可以使用extends进行继承。

    interface Fu1{
        void show();
    }
    interface Fu2{
        void show1();
    }
    interface Fu3{
        void show2();
    }
    interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{
        void show3();
    }

      如果多个接口中存在相同方法,这时若有个类实现了这些接口,由于接口中的方法是抽象方法,子类实现后也不会发生调用的不确定性。

    1.8 接口的思想

    前面学习了接口的代码体现,现在来学习接口的思想,接下里从生活中的例子进行说明。

    举例:我们都知道电脑上留有很多个插口,而这些插口可以插入相应的设备,这些设备为什么能插在上面呢?主要原因是这些设备在生产的时候符合了这个插口的使用规则,否则将无法插入接口中,更无法使用。发现这个插口的出现让我们使用更多的设备。

    总结:接口在开发中的它好处

    1、接口的出现扩展了功能。

    2、接口其实就是暴漏出来的规则。

    3、接口的出现降低了耦合性,即设备与设备之间实现了解耦。

    接口的出现方便后期使用和维护,一方是在使用接口(如电脑),一方在实现接口(插在插口上的设备)。例如:笔记本使用这个规则(接口),电脑外围设备实现这个规则(接口)。

    1.9 接口与抽象的区别

    通过上面的例子总结接口和抽象类的区别:

    相同点:

    ① 都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;

    ② 都不能直接实例化对象;

    ③ 都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;

    区别:

    ①抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法;

    ②一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)

    ③ 抽象类是这个事物中应该具备的你内容, 继承体系是一种 is..a关系

    ④ 接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a关系

    二者的选用:

    ①优先选用接口,尽量少用抽象类;

    ②需要定义子类的行为,又要为子类提供共性功能时才选用抽象类;

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