Java Review (十四、面向对象----接口)

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目录

• 接口概念
• Java8的接口
  • 接口定义
• 接口的继承
• 接口使用
• 接口与抽象类

抽象类是从多个类中抽象出来的模板，如果将这种抽象进行得更彻底，则可以提炼出一种更加特殊的“抽象类”——接口(interface)，接口里不能包含普通方法，接口里的所有方法都是抽象方法。Java 8 对接口进行了改进，允许在接口中定义默认方法，默认方法可以提供方法实现。

接口概念

接口是从多个相似类中抽象出来的规范 ， 接口不提供任何实现 。 接口体现的是规范和实现分离的设计哲学 。

让规范和实现分离正是接口的好处 ， 让软件系统的各组件之间面向接口稠合，是一种松藕合的设计 。例如主机板上提供了 PCI 插槽，只要一块显卡遵守 PCI 接口规范，就可 以插入 PCI 插槽内 ， 与该主机板正常通信。至于这块显卡是哪个厂家制造的 ， 内部是如何实现的，主机板无须关心 。

类似的，软件系统的各模块之间也应该采用这种面向接口的稿合，从而尽量降低各模块之间 的耦合，为系统提供更好的可扩展性和可维护性。

因此，接口定义的是多个类共同的公共行为规范，这些行为是与外部交流的通道，这就意味着接口里通常是定义一组公用方法。

Java8的接口

接口定义

使用interface可以声明一个接口，
定义接口语法如下：

[修饰符] interface 接口名 extends 父接口 1 ，父接口 2. . .{
   零个到多个常量定义 .. .
   零个到多个抽象方法定义.. .
   零个到多个内部类、接口、枚举定义.. .
   零个到多个私有方法、默认方法或类方法定义 .. .
}   

由于接口定义的是一种规范，因此接口里不能包含构造器和初始化块定义 。 接口里可以包含成员变量(只能是静态常量)、方法(只能是抽象实例方法、类方法、默认方法或私有方法)、内部类 (包括内部接口、枚举)定义。

只有在Java 8以上的版本中才允许在接口中定义默认方法、类方法

详细说明：

• 接口里的所有成员，包括常量、 方法、内部类和内部枚举都是public访问权限。定义接口成员时，可以省略访问控制修饰符，如果指定访问控制修饰符，则只能使用public访问控制修饰符。
• 接口里的成员变量只能是静态常量，它是接口相关的，因此系统会自动为这些成员变量增加static 和final两个修饰符。而且接口里没有构造器和初始化块，因此接口里定义的成员变量只能在定义时指定默认值。

//系统自动为接口里定义的成员变量增加 public static final 修饰符，
//下面两行代码结果是一样的
int MAX SIZE = 50;
public static final int MAX S 工 ZE = 50 ;

• 接口里定义的方法只能是抽象方法、类方法、默认方法或私有方法，因此如果不是定义默认方法、类方法或私有方法，系统将自动为普通方法增加 abstract 修饰符；定义接口里的普通方法时不管是否使用 public abstract 修饰符，接口里的普通方法总是使用 public abstract 来修饰 。接口里的普通方法不能有方法实现(方法体) ；但类方法、默认方法都必须有方法实现(方法体〉 。

接口实例

public interface Output{
   //接口里定义的成员变量只能是常量
   int MAX_CACHE_LINE = 50;
    //接口重凫义的曾通方法只能是public的抽象方法
   void out();
   void getData(String msg);
  //在接口中定义默认方法，需要使用default修饰
  default void print(String... msgs)
   for (String msg : msgs){
    System.out.printin(msg);
    }
  }
  //在接口中定义默认方法，需要使用default修饰
  default void test(){
    System. out. printin (默认的 test ()方法”);
  }
  //在接口中定义类方法，需要使用static修饰
 static String staticTest(){
    return ”接口里的类方方法";
  }
  
}

在 Java SE 8 中，允许在接口中增加静态方法。理论上讲，没有任何理由认为这是不合法的。只是这有违于将接口作为抽象规范的初衷。

接口的继承

接口的继承和类继承不一样，接口完全支持多继承，即一个接口可以有多个直接父接口。和类继承相似，子接口扩展某个父接口，将会获得父接口里定义的所有抽象方法、常量。

一个接口继承多个父接口时，多个父接口排在extends关键字之后，多个父接口之间以英文逗号(,) 隔开。下面程序定义了三个接口，第三个接口继承了前面两个接口。

继承接口实例

interface interfaceA {
	int PROP_A = 5;
	void testA();
}

interface interfaceB {
	int PROP_B = 6;

	void testB();
}

// 接口C继承接口A和接口B
interface interfaceC extends interfaceA, interfaceB {
	int PROP_C = 7;

	void testC();
}

public class InterfaceExtendsTest {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(interfaceC.PROP_A);
		System.out.println(interfaceC.PROP_B);
		System.out.println(interfaceC.PROP_C);
	}

}

接口使用

接口不能用于创建实例，但接口可以用于声明引用类型变量。当使用接口来声明引用类型变量时， 这个引用类型变量必须引用到其实现类的对象。除此之外，接口的主要用途就是被实现类实现。归纳起来，接口主要有如下用途。

• 定义变量，也可用于进行强制类型转换。
• 调用接口中定义的常量。
• 被其他类实现。

一个类可以实现一个或多个接口，继承使用extends关键字，实现则使用implements关键字。因为 一个类可以实现多个接口，这也是Java为单继承灵活性不足所做的补充。类实现接口的语法格式如下：

[修饰符] class 类名 extends 父类 implements 接口 1 ， 接口 2. . .{
     类体部分
}     

• 一个类实现了一个或多个接口之后 ， 这个类必须完全实现这些接口里所定义的全部抽象方法(也就是重写这些抽象方法) ; 否则，该类将保留从父接口那里继承到的抽象方法，该类也必须定义成抽象类 。
• 一个类实现某个接口时 ， 该类将会获得接口中定义的常量 (成员变量)、方法等 ， 因此可以把实现接口理解为一种特殊的继承 ， 相当于实现类继承了 一个彻底抽象的类(相当于除默认方法外，所有方法都是抽象方法的类)。

实现接口实例

public class LearningJava implements SlamDunk,Crossover,Shot{
    public static void main(String arg[]) {
        LearningJava sxai=new LearningJava();
        sxai.crossover();
        sxai.slamdunk();
        sxai.shot();
         
    }
    public void slamdunk() {
        System.out.println("宋小艾东方翔38式旋转战斧劈扣詹姆斯");
    }
    public void crossover() {
        System.out.println("宋小艾疯狂变向晃晕詹姆斯");
    }
    public void shot() {
        System.out.println("宋小艾干拔怒草詹姆斯打成三加一");
    }
}
 
interface SlamDunk{
    void slamdunk();
}
interface Crossover{
    void crossover();
}
interface Shot{
    void shot();
}

实现接口方法时 ， 必须使用 public 访问 控制修饰符， 因为接口里的方法都是 public的 ， 而子类( 相当于 实现类 )重写父类方法时访问权限只能更大或者相等 ， 所以实现类实现接口里的方法时只能使用 public 访问权限 。

接口不能显式继承任何类 ， 但所有接口类型的引用变量都可以直接赋给 Object 类型的引用变量。这是利用向上转型来实现 的，因为编译器知道任何 Java 对象都必须是 Object 或其子类的实例 。

接口与抽象类

接口和抽象类具备相似的特征 ：

• 接口和抽象类都不能被实例化，它们都位于继承树的顶端，用于被其他类实现和继承。
• 接口和抽象类都可以包含抽象方法，实现接口或继承抽象类的普通子类都必须实现这些抽象方法。

但实际上接口和抽象类之间的差别非常大，这种差别主要体现在二者设计目的上。

• 接口作为系统与外界交互的窗口 ， 体现的是一种规范 。 对于接口的实现者而言，接口规定了实现者必须向外提供哪些服务(以方法的形式来提供);对于接口的调用者而言 ， 接口规定了调用者可以调用哪些服务，以及如何调用这些服务(就是如何来调用方法)。当在一个程序 中使用接口时，接口是多个模块间的耦合标准 : 当在多个应用程序之间使用接口时 ， 接口是多个程序之间的通信标准。
  从某种程度上来看，接口类似于整个系统的"总纲"，它制定了系统各模块应该遵循的标准，因此一个系统中的接口不应该经常改变 。一旦接口被改变 ， 对整个系统甚至其他系统的影响将是辐射式的，导致系统中大部分类都需要改写 。
• 抽象类则不一样，抽象类作为系统中多个子类的共同父类 ， 它所体现的是一种模板式设计 。 抽象类作为多个子类的抽象父类，可以被当成系统实现过程中的中间产品 ， 这个中间产品己经实现了系统的部分功能(那些己经提供实现的方法) ，但这个产品依然不能当成最终产品，必须有更进一步的完善 ，这种完善可能有几种不同方式 。

接口和抽象类在用法上也存在如下差别 ：

• 接口里只能包含抽象方法、静态方法、默认方法和私有方法，不能为普通方法提供方法实现；
• 抽象类则完全可以包含普通方法。
  
  
• 接口里只能定义静态常量，不能定义普通成员变量
• 抽象类里则既可以定义普通成员变量，也可以定义静态常量。

• 接口里不包含构造器；
• 抽象类里可以包含构造器，抽象类里的构造器并不是用于创建对象，而
  是让其子类调用这些构造器来完成属于抽象类的初始化操作 。

• 接口里不能包含初始化块；
• 抽象类则完全可以包含初始化块 。

• 一个类最多只能有一个直接父类，包括抽象类；
• 一个类可以直接实现多个接口，通过实现多个接口可以弥补 Java 单继承的不足。

• 接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。
• 抽象类可以定义私有化方法。（虽然没有什么实际意义）

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参考：

【1】：《疯狂Java讲义》
【2】：《Java核心技术 卷一》
【3】：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1260456371027744
【4】：http://blog.itmyhome.com/2015/08/difference-in-java-abstract-classes-and-interfaces
【5】：https://www.2cto.com/database/201807/762348.html