1.12 接口(Interface)的定义和实现
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的更彻底,则可以提炼出一种更加特殊的“抽象类”——接口(Interface)。
接口是 Java 中最重要的概念之一,它可以被理解为一种特殊的类,不同的是接口的成员没有执行体,是由全局常量和公共的抽象方法所组成。
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。
定义接口
Java 接口的定义方式与类基本相同,不过接口定义使用的关键字是 interface,接口定义的语法格式如下:
[public] interface interface_name [extends interface1_name[, interface2_name,…]] {// 接口体,其中可以包含定义常量和声明方法[public] [static] [final] type constant_name = value; // 定义常量[public] [abstract] returnType method_name(parameter_list); // 声明方法
}
对以上语法的说明如下:
- public 表示接口的修饰符,当没有修饰符时,则使用默认的修饰符,此时该接口的访问权限仅局限于所属的包;
- interface_name
表示接口的名称。接口名应与类名采用相同的命名规则,即如果仅从语法角度来看,接口名只要是合法的标识符即可。如果要遵守 Java可读性规范,则接口名应由多个有意义的单词连缀而成,每个单词首字母大写,单词与单词之间无需任何分隔符。 - extends 表示接口的继承关系;
- interface1_name 表示要继承的接口名称;
- constant_name 表示变量名称,一般是 static 和 final 型的;
- returnType 表示方法的返回值类型;
- parameter_list 表示参数列表,在接口中的方法是没有方法体的。
注意: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。
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。
1. 接口里的方法都有个修饰词组合: public abstract2.跟接口方法一样, 这两个修饰词也可以省略不写.3.既然是抽象方法, 则不能包含方法体.而且接口里不允许存在非抽象的方法
接口不能包含成员变量,除了 static 和 final 变量。
1.不能用protected 或 private 来修饰成员, 否则编译失败.
2.public static final int i =10;
- 接口不是被类继承了,而是要被类实现(implements)。
- 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。
接口对于其声明、变量和方法都做了许多限制,这些限制作为接口的特征归纳如下:
- 具有 public 访问控制符的接口,允许任何类使用;没有指定 public 的接口,其访问将局限于所属的包。
- 方法的声明不需要其他修饰符,在接口中声明的方法,将隐式地声明为公有的(public)和抽象的(abstract)。
- 在 Java 接口中声明的变量其实都是常量,接口中的变量声明,将隐式地声明为 public、static 和
final,即常量,所以接口中定义的变量必须初始化。 - 接口没有构造方法,不能被实例化。例如:
public interface A {publicA(){…} // 编译出错,接口不允许定义构造方法
}
- 一个接口不能够实现另一个接口,但它可以继承多个其他接口。子接口可以对父接口的方法和常量进行重写。例如:
public interface StudentInterface extends PeopleInterface {// 接口 StudentInterface 继承 PeopleInterfaceint age = 25; // 常量age重写父接口中的age常量void getInfo(); // 方法getInfo()重写父接口中的getInfo()方法
}
例如,定义一个接口 MyInterface,并在该接口中声明常量和方法,如下:
public interface MyInterface { // 接口myInterfaceString name; // 不合法,变量name必须初始化int age = 20; // 合法,等同于 public static final int age = 20;void getInfo(); // 方法声明,等同于 public abstract void getInfo();
}
实现接口(implements)
接口的主要用途就是被实现类实现,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作的补充。类实现接口的语法格式如下:
<public> class <class_name> [extends superclass_name] [implements interface1_name[, interface2_name…]] {// 主体
}
对以上语法的说明如下:
- public:类的修饰符;
- superclass_name:需要继承的父类名称;
- interface1_name:要实现的接口名称。
实现接口需要注意以下几点:
- 实现接口与继承父类相似,一样可以获得所实现接口里定义的常量和方法。如果一个类需要实现多个接口,则多个接口之间以逗号分隔。
- 一个类可以继承一个父类,并同时实现多个接口,implements 部分必须放在 extends 部分之后。
- 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。
例 1
在程序的开发中,需要完成两个数的求和运算和比较运算功能的类非常多。那么可以定义一个接口来将类似的功能组织在一起。下面创建一个示例,具体介绍接口的实现方式。
1)创建一个名称为 IMath 的接口,代码如下:
public interface IMath {public int sum(); // 完成两个数的相加public int maxNum(int a,int b); // 获取较大的数
}
2)定义一个 MathClass 类并实现 IMath 接口,MathClass 类实现代码如下:
public class MathClass implements IMath {private int num1; // 第 1 个操作数private int num2; // 第 2 个操作数public MathClass(int num1,int num2) {// 构造方法this.num1 = num1;this.num2 = num2;}// 实现接口中的求和方法public int sum() {return num1 + num2;}// 实现接口中的获取较大数的方法public int maxNum(int a,int b) {if(a >= b) {return a;} else {return b;}}
}
在实现类中,所有的方法都使用了 public 访问修饰符声明。无论何时实现一个由接口定义的方法,它都必须实现为 public,因为接口中的所有成员都显式声明为 public。
3)最后创建测试类 NumTest,实例化接口的实现类 MathClass,调用该类中的方法并输出结果。该类内容如下:
public class NumTest {public static void main(String[] args) {// 创建实现类的对象MathClass calc = new MathClass(100, 300);System.out.println("100 和 300 相加结果是:" + calc.sum());System.out.println("100 比较 300,哪个大:" + calc.maxNum(100, 300));}
}
程序运行结果如下所示。
100 和 300 相加结果是:400
100 比较 300,哪个大:300
在该程序中,首先定义了一个 IMath 的接口,在该接口中只声明了两个未实现的方法,这两个方法需要在接口的实现类中实现。在实现类 MathClass 中定义了两个私有的属性,并赋予两个属性初始值,同时创建了该类的构造方法。因为该类实现了 MathClass 接口,因此必须实现接口中的方法。在最后的测试类中,需要创建实现类对象,然后通过实现类对象调用实现类中的方法。
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