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Java入门 - 面向对象 - 06.接口

接口

请参照如上章节导航进行阅读

1.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。

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
  • 接口不能包含成员变量,除了 staticfinal 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

  • 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

注:JDK 1.8 以后,接口里可以有静态方法和方法体了。

2.接口的声明

接口的声明语法格式如下:

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

Interface 关键字用来声明一个接口。下面是接口声明的一个简单例子:

/* 文件名 : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
//引入包
 
public interface NameOfInterface
{
   //任何类型 final, static 字段
   //抽象方法
}

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

实例

/* 文件名 : Animal.java */
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

3.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:

...implements 接口名称[, 其他接口名称, 其他接口名称..., ...] ...

实例

/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }
 
   public static void main(String[] args){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

Mammal eats
Mammal travels

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

4.接口的继承

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。

下面的 Sports 接口被 HockeyFootball 接口继承:

// 文件名: Sports.java
public interface Sports
{
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}
 
// 文件名: Football.java
public interface Football extends Sports
{
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}
 
// 文件名: Hockey.java
public interface Hockey extends Sports
{
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

Hockey 接口自己声明了四个方法,从 Sports 接口继承了两个方法,这样,实现 Hockey 接口的类需要实现六个方法。

相似的,实现 Football 接口的类需要实现五个方法,其中两个来自于 Sports 接口。

5.接口的多继承

在 Java 中,类的多继承是不合法,但接口允许多继承。

在接口的多继承中 extends 关键字只需要使用一次,在其后跟着继承接口。 如下所示:

public interface Hockey extends Sports, Event

以上的程序片段是合法定义的子接口,与类不同的是,接口允许多继承,而 SportsEvent 可能定义或是继承相同的方法

6.标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

标记接口作用:简单形象的说就是给某个对象打个标(盖个戳),使对象拥有某个或某些特权。

例如:java.awt.event 包中的 MouseListener 接口继承的 java.util.EventListener 接口定义如下:

package java.util;
public interface EventListener {
    
}

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J ava 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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