Java超详细透彻讲解接口

2022-07-15,,,,

一、引入

一方面,有时必须从几个类中派生出一个子类,继承它们所有的属性和方法。但是,java不支持多重继承。有了接口,就可以得到多重继承的效果。

另一方面,有时必须从几个类中抽取出一些共同的行为特征,而它们之间又没有is-a的关系,仅仅是具有相同的行为特征而已。例如:鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、mp3机、手机、数码相机、移动硬盘等都支持usb连接。

二、理解

接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果你是/要…则必须能…”的思想。继承是一个"是不是"的关系,而接口实现则是"能不能"的关系。

接口的本质是契约,标准,规范,就像我们的法律一样。制定好后大家都要遵守。

三、使用

接口使用关键字interface来定义。

java中,接口和类是并列关系,或者接口可以理解为一种特殊的类。从本质上讲,接口是一种特殊的抽象类,这种抽象类中只包含常量和方法的定义(jdk7.0及之前),而没有变量和方法的实现。

定义java类的语法格式:先写extends,后写implements

class subclass extends superclass implements interfacea{ }

接口(interface)是抽象方法和常量值定义的集合。

如何定义接口:

jdk7及以前:只能定义全局常量和抽象方法

  1. 接口中的所有成员变量都默认是由public static final修饰的,可以省略不写。
  2. 接口中的所有抽象方法都默认是由public abstract修饰的。

代码演示:

public interface runner {
  int id = 1;//<=>public static final int id = 1;
  void start();//<=>public abstract void start();
  public void run();//<=>public abstract void run();
  void stop();//<=>public abstract void stop();
}

jdk8:除了定义全局常量和抽象方法之外,还可以定义静态方法、默认方法。

1.静态方法:使用 static 关键字修饰。

接口中定义的静态方法,只能通过接口来调用,并执行其方法体。我们经常在相互一起使用的类中使用静态方法。你可以在标准库中找到像collection/collections或者path/paths这样成对的接口和类。

2.默认方法:默认方法使用 default 关键字修饰。可以通过实现类对象来调用。我们在已有的接口中提供新方法的同时,还保持了与旧版本代码的兼容性。比如:java 8 api中对collectionlistcomparator等接口提供了丰富的默认方法。

  • 若一个接口中定义了一个默认方法,而另外一个接口中也定义了一个同名同参数的方法(不管此方法是否是默认方法),在实现类同时实现了这两个接口时,会出现:接口冲突。 解决办法:实现类必须覆盖接口中同名同参数的方法,来解决冲突。
  • 若一个接口中定义了一个默认方法,而父类中也定义了一个同名同参数的非抽象方法,那么子类在没有重写此方法的情况下,默认调用的是父类中的同名同参数的方法,不会出现冲突问题。因为此时遵守:类优先原则。接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
  • 如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法?

代码演示1:

public void mymethod(){
		method3();//调用自己定义的重写的方法
		super.method3();//调用的是父类中声明的
		//调用接口中的默认方法
		comparea.super.method3();
		compareb.super.method3();
	}

代码演示2:

interface filial {// 孝顺的
	default void help() {
		system.out.println("老妈,我来救你了");
	}
}
interface spoony {// 痴情的
	default void help() {
		system.out.println("媳妇,别怕,我来了");
	}
}
class father{
	public void help(){
		system.out.println("儿子,就我媳妇!");
	}
}
class man extends father implements filial, spoony {
	@override
	public void help() {
		system.out.println("我该就谁呢?");
		filial.super.help();
		spoony.super.help();
	}	
}

接口中不能定义构造器的!意味着接口不可以实例化。

接口采用多继承机制。可以实现多个接口 ,弥补了java单继承性的局限性。

格式:class aa extends bb implements cc,dd,ee;

java开发中,接口通过让类去实现(implements)的方式来使用。

  • 如果实现类覆盖了接口中的所有抽象方法,则此实现类就可以实例化 。
  • 如果实现类没有覆盖接口中所有的抽象方法,则此实现类仍为一个抽象类。

代码演示:

/*
实现类subadapter必须给出接口subinterface以及父接口myinterface
中所有方法的实现。否则,subadapter仍需声明为abstract的。
*/
interface myinterface{
    string s=“myinterface”;
    public void absm1();
    }
interface subinterface extends myinterface{
    public void absm2();
    }
public class subadapter implements subinterface{
    public void absm1(){system.out.println(“absm1”);}
    public void absm2(){system.out.println(“absm2”);}
}

接口与接口之间可以继承,而且可以多继承。

一个类可以实现多个无关的接口。

代码演示:

interface runner { public void run();}
interface swimmer {public double swim();}
class creator{public int eat(){…}} 
class man extends creator implements runner ,swimmer{
    public void run() {……}
    public double swim() {……}
    public int eat() {……}
}

与继承关系类似,接口与实现类之间存在多态性

代码演示:

public class test{
  public static void main(string args[]){
    test t = new test();
    man m = new man();
    t.m1(m);
    t.m2(m);
    t.m3(m);
  }
  public string m1(runner f) { f.run(); }
  public void m2(swimmer s) {s.swim();}
  public void m3(creator a) {a.eat();}
}

接口的匿名实现类匿名对象

代码演示:

public class usbtest {
	public static void main(string[] args) {
		computer com = new computer();
		//1.创建了接口的非匿名实现类的非匿名对象
		flash flash = new flash();
		com.transferdata(flash);
		//2. 创建了接口的非匿名实现类的匿名对象
		com.transferdata(new printer());
		//3. 创建了接口的匿名实现类的非匿名对象
		usb phone = new usb(){
			@override
			public void start() {
				system.out.println("手机开始工作");
			}
			@override
			public void stop() {
				system.out.println("手机结束工作");
			}			
		};
		com.transferdata(phone);
		//4. 创建了接口的匿名实现类的匿名对象
		com.transferdata(new usb(){
			@override
			public void start() {
				system.out.println("mp3开始工作");
			}
			@override
			public void stop() {
				system.out.println("mp3结束工作");
			}
		});
	}
}
class computer{	
	public void transferdata(usb usb){//usb usb = new flash();
		usb.start();		
		system.out.println("具体传输数据的细节");		
		usb.stop();
	}		
}
interface usb{
	//常量:定义了长、宽、最大最小的传输速度等	
	void start();	
	void stop();	
}
class flash implements usb{
	@override
	public void start() {
		system.out.println("u盘开启工作");
	}
	@override
	public void stop() {
		system.out.println("u盘结束工作");
	}	
}
class printer implements usb{
	@override
	public void start() {
		system.out.println("打印机开启工作");
	}
	@override
	public void stop() {
		system.out.println("打印机结束工作");
	}	
}

四、应用-代理模式(proxy)

1. 应用场景

  • 安全代理:屏蔽对真实角色的直接访问。
  • 远程代理:通过代理类处理远程方法调用(rmi)。
  • 延迟加载:先加载轻量级的代理对象,真正需要再加载真实对象,比如你要开发一个大文档查看软件,大文档中有大的图片,有可能一个图片有100mb,在打开文件时,不可能将所有的图片都显示出来,这样就可以使用代理模式,当需要查看图片时,用proxy来进行大图片的打开。

2. 分类

  • 静态代理(静态定义代理类)
  • 动态代理(动态生成代理类)

3. 代码演示

//举例一:
interface network {
    public void browse();
    }
// 被代理类
class realserver implements network { @override
    public void browse() {
    system.out.println("真实服务器上
    网浏览信息");
    } 
}
// 代理类
class proxyserver implements network {
    private network network;
    public proxyserver(network network) {
    this.network = network; }
    public void check() {
    system.out.println("检查网络连接等操作");
}
    public void browse() {
    check();
    network.browse();
    } 
}
public class proxydemo {
    public static void main(string[] args) {
    network net = new proxyserver(new
    realserver());
    net.browse();
    } 
}
//举例二:
public class staticproxytest {
	public static void main(string[] args) {
		proxy s = new proxy(new realstar());
		s.confer();
		s.signcontract();
		s.bookticket();
		s.sing();
		s.collectmoney();
	}
}
interface star {
	void confer();// 面谈
	void signcontract();// 签合同
	void bookticket();// 订票
	void sing();// 唱歌
	void collectmoney();// 收钱
}
//被代理类
class realstar implements star {
	public void confer() {
	}
	public void signcontract() {
	}
	public void bookticket() {
	}
	public void sing() {
		system.out.println("明星:歌唱~~~");
	}
	public void collectmoney() {
	}
}
//代理类
class proxy implements star {
	private star real;
	public proxy(star real) {
		this.real = real;
	}
	public void confer() {
		system.out.println("经纪人面谈");
	}
	public void signcontract() {
		system.out.println("经纪人签合同");
	}
	public void bookticket() {
		system.out.println("经纪人订票");
	}
	public void sing() {
		real.sing();
	}
	public void collectmoney() {
		system.out.println("经纪人收钱");
	}
}

五、接口和抽象类之间的对比

六、经典题目(排错)

//题目一:
interface a {
    int x = 0;
    }
class b {
    int x = 1;
    }
class c extends b implements a {
    public void px() {
    system.out.println(x);
    }
public static void main(string[] args) {
    new c().px();
    } 
}
//题目二:
interface playable {
    void play();
    }
interface bounceable {
    void play();
}
interface rollable extends playable, bounceable {
    ball ball = new ball("pingpang");
}
class ball implements rollable {
    private string name;
    public string getname() {
    return name; 
    }
    public ball(string name) {
    this.name = name; 
    }
    public void play() {
    ball = new ball("football");
    system.out.println(ball.getname());
    } 
}

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