疯狂JAVA讲义学习——基础代码练习——Interface——接口

疯狂JAVA讲义学习——基础代码练习——Interface——接口
Java 接口

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。

接口无法被实例化，但是可以被实现。

一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。

另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

接口与类相似点：
- 一个接口可以有多个方法。
- 接口文件保存在 .java 结尾的文件中，文件名使用接口名。
- 接口的字节码文件保存在 .class 结尾的文件中。
- 接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。
接口与类的区别：
- 接口不能用于实例化对象。
- 接口没有构造方法。
- 接口中所有的方法必须是抽象方法，Java 8 之后接口中可以使用 default 关键字修饰的非抽象方法。
- 接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量。
- 接口不是被类继承了，而是要被类实现。
- 接口支持多继承。
接口特性
- 接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错）。
- 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
- 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。
抽象类和接口的区别
- 1. 抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
- 2. 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
- 3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
- 4. 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。
注：JDK 1.8 以后，接口里可以有静态方法和方法体了。

注：JDK 1.8 以后，接口允许包含具体实现的方法，该方法称为"默认方法"，默认方法使用 default 关键字修饰。更多内容可参考 Java 8 默认方法。

注：JDK 1.9 以后，允许将方法定义为 private，使得某些复用的代码不会把方法暴露出去。更多内容可参考 Java 9 私有接口方法。

接口的声明

接口有以下特性：
- 接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。
- 接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键字。
- 接口中的方法都是公有的。
接口的实现

当类实现接口的时候，类要实现接口中所有的方法。否则，类必须声明为抽象的类。

类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。

实现一个接口的语法，可以使用这个公式：

重写接口中声明的方法时，需要注意以下规则：
- 类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
- 类在重写方法时要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
- 如果实现接口的类是抽象类，那么就没必要实现该接口的方法。
在实现接口的时候，也要注意一些规则：
- 一个类可以同时实现多个接口。
- 一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。
- 一个接口能继承另一个接口，这和类之间的继承比较相似。
没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的：
- 建立一个公共的父接口：
  正如EventListener接口，这是由几十个其他接口扩展的Java API，你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。
- 向一个类添加数据类型：
  这种情况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法)，但是该类通过多态性变成一个接口类型。
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Java 8 新增了接口的默认方法。

简单说，默认方法就是接口可以有实现方法，而且不需要实现类去实现其方法。

我们只需在方法名前面加个 default 关键字即可实现默认方法。

为什么要有这个特性？

首先，之前的接口是个双刃剑，好处是面向抽象而不是面向具体编程，缺陷是，当需要修改接口时候，需要修改全部实现该接口的类，目前的 java 8 之前的集合框架没有 foreach 方法，通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而，对于已经发布的版本，是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

语法

默认方法语法格式如下：
public interface Vehicle { default void print(){ System.out.println("我是一辆车!"); } }

　　
多个默认方法

一个接口有默认方法，考虑这样的情况，一个类实现了多个接口，且这些接口有相同的默认方法，以下实例说明了这种情况的解决方法：

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在 Java 8之前，接口可以有常量变量和抽象方法。

我们不能在接口中提供方法实现。如果我们要提供抽象方法和非抽象方法（方法与实现）的组合，那么我们就得使用抽象类。
```
public class Tester {
   public static void main(String []args) {
      LogOracle log = new LogOracle();
      log.logInfo("");
      log.logWarn("");
      log.logError("");
      log.logFatal("");
      LogMySql log1 = new LogMySql();
      log1.logInfo("");
      log1.logWarn("");
      log1.logError("");
      log1.logFatal("");
   }
}
final class LogOracle implements Logging {
   @Override
   public void logInfo(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "INFO");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void logWarn(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "WARN");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void logError(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "ERROR");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void logFatal(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "FATAL");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void getConnection() {
      System.out.println("Open Database connection");
   }
   @Override
   public void closeConnection() {
      System.out.println("Close Database connection");
   }
}
final class LogMySql implements Logging {
   @Override
   public void logInfo(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "INFO");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void logWarn(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "WARN");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void logError(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "ERROR");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void logFatal(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "FATAL");
      closeConnection();
   }
   @Override
   public void getConnection() {
      System.out.println("Open Database connection");
   }
   @Override
   public void closeConnection() {
      System.out.println("Close Database connection");
   }
}
interface Logging {
   String ORACLE = "Oracle_Database";
   String MYSQL = "MySql_Database";
 
   void logInfo(String message);
   void logWarn(String message);
   void logError(String message);
   void logFatal(String message);
 
   void getConnection();
   void closeConnection();
```
　　

以上实例执行输出结果为：
```
Open Database connection
Log Message : INFO
Close Database connection
Open Database connection
Log Message : WARN
Close Database connection
Open Database connection
Log Message : ERROR
Close Database connection
Open Database connection
Log Message : FATAL
Close Database connection
```
在上面的例子中，每个日志方法都有自己的实现。

在 Java 8 接口引入了一些新功能——默认方法和静态方法。我们可以在Java SE 8的接口中编写方法实现，仅仅需要使用 default 关键字来定义它们。

在 Java 8 中，一个接口中能定义如下几种变量/方法：
- 常量
- 抽象方法
- 默认方法
- 静态方法
```
public class Tester {
   public static void main(String []args) {
      LogOracle log = new LogOracle();
      log.logInfo("");
      log.logWarn("");
      log.logError("");
      log.logFatal("");
      
      LogMySql log1 = new LogMySql();
      log1.logInfo("");
      log1.logWarn("");
      log1.logError("");
      log1.logFatal("");
   }
}
final class LogOracle implements Logging { 
}
final class LogMySql implements Logging { 
}
interface Logging {
   String ORACLE = "Oracle_Database";
   String MYSQL = "MySql_Database";
 
   default void logInfo(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "INFO");
      closeConnection();
   }
   default void logWarn(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "WARN");
      closeConnection();
   }
   default void logError(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "ERROR");
      closeConnection();
   }
   default void logFatal(String message) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + "FATAL");
      closeConnection();
   }
   static void getConnection() {
      System.out.println("Open Database connection");
   }
   static void closeConnection() {
      System.out.println("Close Database connection");
   }
}
```
　　

以上实例执行输出结果为：
```
Open Database connection
Log Message : INFO
Close Database connection
Open Database connection
Log Message : WARN
Close Database connection
Open Database connection
Log Message : ERROR
Close Database connection
Open Database connection
Log Message : FATAL
Close Database connection
```
Java 9 不仅像 Java 8 一样支持接口默认方法，同时还支持私有方法。

在 Java 9 中，一个接口中能定义如下几种变量/方法：
- 常量
- 抽象方法
- 默认方法
- 静态方法
- 私有方法
- 私有静态方法
以下实例提取了冗余到通用方法，看起来明显更简洁：
```
public class Tester {
   public static void main(String []args) {
      LogOracle log = new LogOracle();
      log.logInfo("");
      log.logWarn("");
      log.logError("");
      log.logFatal("");
      
      LogMySql log1 = new LogMySql();
      log1.logInfo("");
      log1.logWarn("");
      log1.logError("");
      log1.logFatal("");
   }
}
final class LogOracle implements Logging { 
}
final class LogMySql implements Logging { 
}
interface Logging {
   String ORACLE = "Oracle_Database";
   String MYSQL = "MySql_Database";
 
   private void log(String message, String prefix) {
      getConnection();
      System.out.println("Log Message : " + prefix);
      closeConnection();
   }
   default void logInfo(String message) {
      log(message, "INFO");
   }
   default void logWarn(String message) {
      log(message, "WARN");
   }
   default void logError(String message) {
      log(message, "ERROR");
   }
   default void logFatal(String message) {
      log(message, "FATAL");
   }
   private static void getConnection() {
      System.out.println("Open Database connection");
   }
   private static void closeConnection() {
      System.out.println("Close Database connection");
   }
}
```
　　

以上实例执行输出结果为：
```
OpenDatabase connection
LogMessage: INFO
CloseDatabase connection
OpenDatabase connection
LogMessage: WARN
CloseDatabase connection
OpenDatabase connection
LogMessage: ERROR
CloseDatabase connection
OpenDatabase connection
LogMessage: FATAL
CloseDatabase connection
```
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接口（interface）

接口是抽象方法和常量值的集合。从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。

格式：interface 接口名{}

接口的出现将"多继承"通过另一种形式体现出来，即"多实现"。

实现（implements）

格式：class 类名 implements 接口名 {}

特点：
- 接口不能被实例化。
- 一个类如果实现了接口，要么是抽象类，要么实现接口中的所有方法。
接口的成员特点：

接口中的成员修饰符是固定的！
- 成员常量：public static final，接口里定义的变量是全局常量，而且修饰符只能是这三个关键字，都可以省略，常量名要大写。
- 成员方法：public abstract，接口里定义的方法都是抽象的，两个修饰符关键字可省略。
- 推荐：永远手动给出修饰符。
继承与实现的区别：
- 类与类之间称为继承关系：因为该类无论是抽象的还是非抽象的，它的内部都可以定义非抽象方法，这个方法可以直接被子类使用，子类继承即可。只能单继承，可以多层继承。（(class)）
- 类与接口之间是实现关系：因为接口中的方法都是抽象的，必须由子类实现才可以实例化。可以单实现，也可以多实现；还可以在继承一个类的同时实现多个接口。（(class) extends (class) implements (interface1,interface2…)）
- 接口与接口之间是继承关系：一个接口可以继承另一个接口，并添加新的属性和抽象方法，并且接口可以多继承。（(interface) extends (interface1,interface2…)）
抽象类和接口的区别：

成员变量
- 抽象类能有变量也可以有常量
- 接口只能有常量
成员方法
- 抽象类可以有非抽象的方法,也可以有抽象的方法
- 接口只能有抽象的方法
构造方法

-抽象类有构造方法
-接口没有构造方法

类与抽象类和接口的关系
- 类与抽象类的关系是继承 extends
- 类与接口的关系是实现 implements
接口的思想特点：
```
//运动员和教练的案例（下图是思路分析）

/*
    篮球运动员和教练
    乒乓球运动员和教练
    现在篮球运动员和教练要出国访问,需要学习英语
    请根据你所学的知识,分析出来哪些是类,哪些是抽象类,哪些是接口
*/
interface SpeakEnglish {
    public abstract void speak();
}

interface GoAboard{
    public abstract void aboard();
}

abstract class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(){}

    public Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }

    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }

    //吃饭
    public abstract void eat();
    //睡觉
    public void sleep(){
        System.out.println("Zzz...");
    }
}
//运动员
abstract class Player extends Person {
    public abstract void study();
}
//教练
abstract class Coach extends Person {
    public abstract void teach();
}

//篮球运动员
class BasketballPlayer extends Player implements SpeakEnglish,GoAboard{
    public void eat(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡腿");
    }

    public void study(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "学扣篮");
    }

    public void speak(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Say Hello World");
    }

    public void aboard(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Go Aboard");
    }
}
//乒乓运动员
class PingPangPlayer extends Player{
    public void eat(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡蛋");
    }

    public void study(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "学扣球");
    }
}
//篮球教练
class BasketballCoach extends Coach implements SpeakEnglish {
    public void eat(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "啃鸡爪");
    }

    public void teach(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "教扣篮");
    }

    public void speak(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Say Hello Java");
    }

    public void aboard(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Go Aboard");
    }
}
//乒乓球教练
class PingPangCoach extends Coach{
    public void eat(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡蛋皮");
    }

    public void teach(){
        System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "教扣球");
    }
}
class PlayerAndCoach {
    public static void main(String[] args) {
        //篮球运动员
        BasketballPlayer bp = new BasketballPlayer();
        bp.setName("郭艾伦");
        bp.setAge(33);
        bp.eat();
        bp.sleep();
        bp.study();
        bp.speak();
        bp.aboard();
        System.out.println("***********************");
        //篮球教练
        BasketballCoach bc = new BasketballCoach();
        bc.setName("波波维奇");
        bc.setAge(65);
        bc.eat();
        bc.sleep();
        bc.teach();
        bc.speak();
        bc.aboard();
        System.out.println("***********************");
        //多态
        Person p = new BasketballPlayer();
        p.setName("Kobe Bryant");
        p.setAge(33);
        p.eat();
        p.sleep();
        //p.study();
        //p.speak();

        BasketballPlayer bp2 = (BasketballPlayer)p;
        bp2.study();
        bp2.speak();
        bp2.aboard();
        System.out.println("***********************");
    }
}
```
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Java 9改进的接口

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）。

Java 8对接口进行了改进，允许在接口中定义默认方法和类方法，默认方法和类方法都可以提供方法实现，Java 9为接口增加了一种私有方法，私有方法也可提供方法实现。

接口定义使用interface关键字，接口定义的基本语法如下：

➢ 修饰符可以是public或者省略，如果省略了public访问控制符，则默认采用包权限访问控制符。

➢ 接口名应与类名采用相同的命名规则

➢ 一个接口可以有多个直接父接口，但接口只能继承接口，不能继承类。

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。

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。

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：

接口与抽象类异同点：

接口和抽象类很像，它们都具有如下特征（同）：

➢ 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。

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；但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；但一个类可以直接实现多个接口。

➢ 接口是一种规范，抽象类是模板模式。

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原文地址：https://www.cnblogs.com/xiaobaibailongma/p/16026034.html

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Java 接口

接口与类相似点：

接口与类的区别：

接口特性

抽象类和接口的区别

接口的声明

接口的实现

语法

多个默认方法

Java 9改进的接口