接口与多态

文章目录

接口与多态
- 一、接口
- - (1)接口概述
  - - 1.接口与类相似点：
    - 2.接口与类的区别：
    - 3.接口特性
    - 4.抽象类和接口的区别
    - 5.接口的作用
  - (2)接口的声明
  - (3)接口的实现
  - (4)接口的扩展
- 二、塑形
- - (1)类型转换规则
  - (2)隐式类型转换&显式类型转换
  - - 1.隐式类型转换
    - 2.显式类型转换
  - (3)方法的查找
- 三、多态
- - (1)多态的概念
  - (2)绑定

一、接口

• 就像“纯”的抽象类，只有设计、没有实现；
• 可以同时继承多个设计；
• 可以在没有继承、组合关系的类之间抽象出共同接口；
•可以隐藏实现细节。

(1)接口概述

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。

1.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。

2.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。
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。

3.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。

4.抽象类和接口的区别

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。
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。
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。
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。

5.接口的作用

继承多个设计。
建立类和类之间的“协议”
- 将类根据其实现的功能分组用接口代表，而不必顾虑它所在的类继承层次；这样可以最大限度地利用动态绑定，隐藏实现细节；
- 实现不同类之间的常量共享

(2)接口的声明

[接口修饰符] interface 接口名称 [extends 父接口名]{…//方法的原型声明或静态常量
}

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。接口中的方法必须是“抽象方法”，不能有方法体，可以省略public及abstract关键字。接口中的方法都是公有的。
接口的数据成员一定要有初值，且此值将不能再更改，可以省略final关键字。

(3)接口的实现

利用接口设计类的过程，称为接口的实现，使用implements关键字，语法如下：

[修饰符] class 类名称 implements 接口名称[ 其他接口名称, 其他接口名称 ...] { //在类体中实现接口的方法//本类声明的更多变量和方法
}

注意：

▫ 必须实现接口中的所有方法； ▫ 来自接口的方法必须声明成public。

(4)接口的扩展

一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。

interface 子接口的名称 extends 超口的名称1，超接口的名称2，… {… …
}

接口可通过扩展的技术派生出新的接口

原来的接口称为超接口(super interface)；
派生出的接口称为子接口(sub interface)。

二、塑形

• 继承超类和实现接口的目的不仅在于重用设计和实现，而且可以规定不同类的对象有统一的对外服务接口。
• 从提供同样服务接口的角度

子类对象可以充当超类的对象；

实现接口类的对象可以通过接口类型的引用访问。

(1)类型转换规则

基本类型之间的转换

将值从一种类型转换成另一种类型。

引用变量的类型转换

将引用转换为另一类型的引用，并不改变对象本身的类型。
只能被转为
- 任何一个（直接或间接）超类的类型（向上转型）；
- 对象所属的类（或其超类）实现的一个接口（向上转型）；
- 被转为引用指向的对象的类型（唯一可以向下转型的情况）。

当一个引用被转为其超类引用后，通过他能够访问的只有在超类中
声明过的方法。

(2)隐式类型转换&显式类型转换

1.隐式类型转换

基本数据类型:可以转换的类型之间，存储容量低的自动向存储容量高的类型转换
引用变量:被转成更一般的类或被塑型为对象所属类实现的接口类型

2.显式类型转换

(newtype)value

(3)方法的查找

实例方法的查找:从对象创建时的类开始，沿类层次向上查找。

类方法的查找:总是在引用变量声明时所属的类中进行查找。

三、多态

超类和接口中设计的对外服务功能，在不同的子类或实现接口的类中可以有不同的实现，但是可以通过超类的引用或者接口的引用访问。

(1)多态的概念

超类对象和从相同的超类派生出来的多个子类的对象，可被当作同一种类型的对象对待；
实现同一接口不同类型的对象，可被当作同一种类型的对象对待；
可向这些不同的类型对象发送同样的消息，由于多态性，这些不同类的对象响应同一消息时的行为可以有所差别。

(2)绑定

指将一个方法调用同一个方法主体连接到一起

根据绑定时期的不同，可分为

早绑定：程序运行之前执行绑定
晚绑定：也叫作“动态绑定”或“运行期绑定，是基于对象的类别，在程序运行时执行绑定

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