Java基础-面向接口(interface)编程
Java基础-面向接口(interface)编程
作者:尹正杰
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一.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”。
接口是抽象的一种机制,现实事物的共性抽取成类,将不同类中的同名方法抽象成抽象方法,形成抽象类,对类的成员变量和方法继续抽象的话,就形成接口,接口是类的最高级的抽象机制。接口中只有常量和抽象方法,接口是一种规范,实现一个接口,就需要实现其中的所有抽象方法。
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:一切事物均为功能,即一切事物均为接口。
二.接口的定义
与定义class不同,接口定义时需要使用interface关键字。
定义接口所在的仍为".java"文件,虽然声明时使用的为interface关键字编译后仍然会产生“.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。定义格式如下:
1 public interface 接口名{ 2 抽象方法1; 3 抽象方法2; 4 抽象方法3; 5 }
使用interface代替了原来的class,其它步骤与定义类相同(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(成员变量均为常量,需要用关键字fanal修饰)),下面是定义一个接口的案例:
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 public interface MyInterface { 8 public abstract void function(); 9 }
三.类实现接口
1>.类实现接口的格式
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,实现使用关键字implements。其它类(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。格式如下:
1 class 类 implements 接口名{ 2 实现接口中的抽象方法; 3 }
2>.接口是功能的集合
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。
a>.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。
b>.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,此时请重写思考:类是实现事物的描述,而接口是功能的集合的含义。下面是我定义一个接口并用类去实现的简易代码:
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface MyInterface { 8 public abstract void function(); 9 } 10 11 class MyInterfaceImpl implements MyInterface{ 12 public void function(){ 13 System.out.println("实现接口的子类,重写接口抽象方法!"); 14 } 15 } 16 17 public class MyInterfaceDemo{ 18 public static void main(String[] args){ 19 MyInterfaceImpl m = new MyInterfaceImpl(); 20 m.function(); 21 } 22 } 23 24 /* 25 实现接口的子类,重写接口抽象方法! 26 */
四.接口中的成员变量的特点
1>.接口中成员变量的特点
a>.成员变量的特点,即没有变量,都是常量(固定格式:public static final 数据类型 变量名 = 值);
b>.注意,public static final 修饰符,在接口的定义中可以省略不写,但是,不写并不等于没有!
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface MyInterface { 8 9 public static final int x = 3; 10 11 //注意,public static final 修饰符,在接口的定义中可以省略不写,但是,不写并不等于没有! 12 y = 6; 13 }
2>.接口中成员方法的特点
接口中修饰方法的固定格式为:“public abstract 返回值类型 方法名(参数列表)”。
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface MyInterface { 8 9 public static final int x = 3; 10 11 public abstract void show1(); 12 13 //public abstract 修饰符是选择性书写,不管你写不写,这个修饰符默认都是存在的! 14 void show2(); 15 } 16 17 class MyInterfaceImpl implements MyInterface{ 18 public void show1(){ 19 System.out.println("show1()..."); 20 } 21 public void show2(){ 22 System.out.println("show2()..."); 23 } 24 } 25 26 public class MyInterfaceDemo{ 27 public static void main(String[] args){ 28 MyInterfaceImpl m = new MyInterfaceImpl(); 29 m.show1(); 30 m.show2(); 31 } 32 } 33 34 /* 35 以上代码执行结果如下: 36 show1()... 37 show2()... 38 */
3>.实现(implements)类还是一个抽象类
接口是不可以创建对象的,子类必须覆盖掉接口所有的抽象方法后,子类才可以实例化。否则子类还是一个抽象类。
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface MyInterface { 8 9 public abstract int getMax(int[] arr); 10 11 public abstract int getMin(int[] arr); 12 13 } 14 15 class MyInterfaceImpl implements MyInterface{ 16 public int getMax(int[] arr){ 17 int max = arr[0]; 18 for(int i=0;i<arr.length;i++){ 19 if(arr[i] > max){ 20 max = arr[i]; 21 } 22 } 23 return max; 24 } 25 public int getMin(int[] arr){ 26 int min = arr[0]; 27 for(int i=0;i<arr.length;i++){ 28 if(arr[i] < min){ 29 min = arr[i]; 30 } 31 } 32 return min; 33 } 34 } 35 36 public class MyInterfaceDemo{ 37 public static void main(String[] args){ 38 MyInterfaceImpl m = new MyInterfaceImpl(); 39 int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8}; 40 System.out.printf("数组中最大值是:%d,最小值是:%d\n",m.getMax(arr),m.getMin(arr)); 41 42 } 43 } 44 45 /* 46 以上代码执行结果如下: 47 数组中最大值是:8,最小值是:1 48 */
五.接口的多实现(implements)
接口最重要的体验:解决多继承的弊端,将多继承这种机制在Java中通过多实现完成了。
1>.怎么解决多继承的弊端呢?
弊端:多继承时,当多个父类有相同功能时,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题,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呢?
因为接口中的功能都没有方法体,由子类来明确。我们可以看下面这个案例:
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface A { 8 public abstract void a(); 9 void d(); 10 } 11 12 interface B { 13 public abstract void b(); 14 void d(); 15 } 16 17 class C implements A,B{ 18 public void a(){ 19 System.out.println("C.a()"); 20 } 21 public void b(){ 22 System.out.println("C.b()"); 23 } 24 public void d(){ 25 System.out.println("C.d()"); 26 } 27 } 28 29 30 public class MyInterfaceDemo{ 31 public static void main(String[] args){ 32 C c = new C(); 33 c.a(); 34 c.b(); 35 c.d(); 36 37 } 38 } 39 40 /* 41 以上代码执行结果如下: 42 C.a() 43 C.b() 44 C.d() 45 */
六.类在继承类的同时实现(implements)多接口
接口和类之间可以通过实现产生关系,同时也学习了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,它又不需要扩展额外的功能,这时接口就派上了用场了。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它类中的功能呢?这时通过实现接口来完成。
一个类在继承一个类的同时,还可以实现多个接口,代码如下:
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface A { 8 public abstract void a(); 9 } 10 11 interface B { 12 public abstract void b(); 13 } 14 15 abstract class C{ 16 public abstract void d(); 17 } 18 19 class D extends C implements A,B{ 20 public void a(){ 21 System.out.println("D.a()"); 22 } 23 public void b(){ 24 System.out.println("D.b()"); 25 } 26 public void d(){ 27 System.out.println("D.d()"); 28 } 29 } 30 31 32 public class MyInterfaceDemo{ 33 public static void main(String[] args){ 34 D d = new D(); 35 d.a(); 36 d.b(); 37 d.d(); 38 } 39 } 40 41 /* 42 以上代码执行结果如下: 43 D.a() 44 D.b() 45 D.d() 46 */
七.接口的多继承
多个接口之间可以使用extends进行继承,在开发中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,那么就要实现接口中的方法,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。以下是一个接口继承多个接口的案例:
1 /* 2 @author :yinzhengjie 3 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/Java%E5%9F%BA%E7%A1%80/ 4 EMAIL:y1053419035@qq.com 5 */ 6 7 interface A { 8 public abstract void a(); 9 } 10 11 interface B { 12 public abstract void b(); 13 } 14 15 interface C{ 16 public abstract void c(); 17 } 18 19 interface D extends A,B,C{ 20 public abstract void d(); 21 }
八.接口在开发中的好处
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(如U盘)。
九.接口和抽象的区别
1>.相同点
a>.都位于继承的顶端,用于被其它类实现或继承;
b>.都不能直接实例化对象;
c>.都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方;
2>.区别
a>.抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码复用性;接口只能包含抽象方法;
b>.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;
c>.抽象类是这个事物中应该具备的内容,继承体系是一种“is....a”关系(比如,猫啊,虎啊,蛇啊,猪啊都是动物);
d>.接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种“like...a”关系(就好比猫和蛇是宠物);
3>.二者的选用
a>.优先选用接口,尽量少用抽象类;
b>.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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