Java接口 详解（一）

参考链接： Java接口

一、基本概念 

接口（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。 

如果一个类只由抽象方法和全局常量组成，那么这种情况下不会将其定义为一个抽象类。只会定义为一个接口，所以接口严格的来讲属于一个特殊的类，而这个类里面只有抽象方法和全局常量，就连构造方法也没有。 

范例：定义一个接口 

interface A{//定义一个接口

    public static final String MSG = "hello";//全局常量

    public abstract void print();//抽象方法

}

二、接口的使用 

1、由于接口里面存在抽象方法，所以接口对象不能直接使用关键字new进行实例化。接口的使用原则如下：  （1）接口必须要有子类，但此时一个子类可以使用implements关键字实现多个接口；  （2）接口的子类（如果不是抽象类），那么必须要覆写接口中的全部抽象方法；  （3）接口的对象可以利用子类对象的向上转型进行实例化。 

范例： 

package com.wz.interfacedemo;

interface A{//定义一个接口A

    public static final String MSG = "hello";//全局常量

    public abstract void print();//抽象方法

}

interface B{//定义一个接口B

    public abstract void get();

}

class X implements A,B{//X类实现了A和B两个接口

    @Override

    public void print() {

        System.out.println("接口A的抽象方法print()");

    }

    @Override

    public void get() {

        System.out.println("接口B的抽象方法get()");

    }

}

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args){

        X x = new X();//实例化子类对象

        A a = x;//向上转型

        B b = x;//向上转型

        a.print();

        b.get();

    }

}

运行结果： 

接口A的抽象方法print()

接口B的抽象方法get() 

以上的代码实例化了X类的对象，由于X类是A和B的子类，那么X类的对象可以变为A接口或者B接口对象。我们把测试主类代码改一下： 

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args){

        A a = new X();

        B b = (B) a;

        b.get();

    }

} 

运行结果： 

接口B的抽象方法get() 

好，没任何问题，我们再来做个验证： 

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args){

        A a = new X();

        B b = (B) a;

        b.get();

        System.out.println(a instanceof A);

        System.out.println(a instanceof B);

    } 

运行结果： 

接口B的抽象方法get()

true

true

我们发现，从定义结构来讲，A和B两个接口没有任何直接联系，但这两个接口却拥有同一个子类。我们不要被类型和名称所迷惑，因为实例化的是X子类，而这个类对象属于B类的对象，所以以上代码可行，只不过从代码的编写规范来讲，并不是很好。 

2、对于子类而言，除了实现接口外，还可以继承抽象类。若既要继承抽象类，同时还要实现接口的话，使用一下语法格式： 

class 子类 [extends 父类] [implemetns 接口1,接口2,...] {} 

范例： 

interface A{//定义一个接口A

    public static final String MSG = "hello";//全局常量

    public abstract void print();//抽象方法

}

interface B{//定义一个接口B

    public abstract void get();

}

abstract class C{//定义一个抽象类C

    public abstract void change();

}

class X extends C implements A,B{//X类继承C类，并实现了A和B两个接口

    @Override

    public void print() {

        System.out.println("接口A的抽象方法print()");

    }

    @Override

    public void get() {

        System.out.println("接口B的抽象方法get()");

    }

    @Override

    public void change() {

        System.out.println("抽象类C的抽象方法change()");

    }

} 

对于接口，里面的组成只有抽象方法和全局常量，所以很多时候为了书写简单，可以不用写public abstract 或者public static final。并且，接口中的访问权限只有一种：public，即：定义接口方法和全局常量的时候就算没有写上public，那么最终的访问权限也是public，注意不是default。以下两种写法是完全等价的： 

interface A{

    public static final String MSG = "hello";

    public abstract void print();

} 

等价于 

interface A{

    String MSG = "hello";

    void print();

} 

但是，这样会不会带来什么问题呢？如果子类子类中的覆写方法也不是public，我们来看： 

package com.wz.interfacedemo;

interface A{

    String MSG = "hello";

    void print();

}

class X implements A{

    void print() {

        System.out.println("接口A的抽象方法print()");

    }

}

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args){

        A a = new X();

        a.print();

    }

}

运行结果： 

Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessError: com.wz.interfacedemo.X.print()V

    at com.wz.interfacedemo.TestDemo.main(TestDemo.java:22) 

这是因为接口中默认是public修饰，若子类中没用public修饰，则访问权限变严格了，给子类分配的是更低的访问权限。所以，在定义接口的时候强烈建议在抽象方法前加上public ，子类也加上： 

interface A{

    String MSG = "hello";

    public void print();

}

class X implements A{

    public void print() {

        System.out.println("接口A的抽象方法print()");

    }

} 

3、在Java中，一个抽象类只能继承一个抽象类，但一个接口却可以使用extends关键字同时继承多个接口（但接口不能继承抽象类）。 

范例： 

interface A{

    public void funA();

}

interface B{

    public void funB();

}

//C接口同时继承了A和B两个接口

interface C extends A,B{//使用的是extends

    public void funC();

}

class X implements C{

    @Override

    public void funA() {

    }

    @Override

    public void funB() {

    }

    @Override

    public void funC() {

    }

} 

由此可见，从继承关系来说接口的限制比抽象类少：  （1）一个抽象类只能继承一个抽象父类，而接口可以继承多个接口；  （2）一个子类只能继承一个抽象类，却可以实现多个接口（在Java中，接口的主要功能是解决单继承局限问题） 

4、从接口的概念上来讲，接口只能由抽象方法和全局常量组成，但是内部结构是不受概念限制的，正如抽象类中可以定义抽象内部类一样，在接口中也可以定义普通内部类、抽象内部类和内部接口（但从实际的开发来讲，用户自己去定义内部抽象类或内部接口的时候是比较少见的），范例如下，在接口中定义一个抽象内部类： 

interface A{

    public void funA();

    abstract class B{//定义一个抽象内部类

        public abstract void funB();

    }

} 

在接口中如果使用了static去定义一个内接口，它表示一个外部接口： 

interface A{

    public void funA();

    static interface B{//使用了static，是一个外部接口

        public void funB();

    }

}

class X implements A.B{

    @Override

    public void funB() {

    }

} 

三、接口的实际应用（标准定义） 

在日常的生活之中，接口这一名词经常听到的，例如：USB接口、打印接口、充电接口等等。   

如果要进行开发，要先开发出USB接口标准，然后设备厂商才可以设计出USB设备。 

现在假设每一个USB设备只有两个功能：安装驱动程序、工作。  定义一个USB的标准： 

interface USB {   // 操作标准       

    public void install() ;

    public void work() ;

} 

在电脑上应用此接口： 

class Computer {

   public void plugin(USB usb) {

          usb.install() ;

          usb.work() ;

   }

} 

定义USB设备—手机： 

class Phone implements USB {

     public void install() {

           System.out.println("安装手机驱动程序。") ;

     }

     public void work() {

           System.out.println("手机与电脑进行工作。") ;

     }

} 

定义USB设备—打印机： 

class Print implements USB {

      public void install() {

           System.out.println("安装打印机驱动程序。") ;

      }

      public void work() {

           System.out.println("进行文件打印。") ;

      }

} 

定义USB设备—MP3: 

class MP3 implements USB {

      public void install() {

           System.out.println("安装MP3驱动程序。") ;

      }

      public void work() {

           System.out.println("进行MP3拷贝。") ;

      }

} 

测试主类： 

public class TestDemo {

    public static void main(String args[]) {

        Computer c = new Computer() ;

        c.plugin(new Phone()) ;

        c.plugin(new Print()) ;

        c.plugin(new MP3());

    }

} 

运行结果： 

安装手机驱动程序。

手机与电脑进行工作。

安装打印机驱动程序。

进行文件打印。

安装MP3驱动程序。

进行MP3拷贝。 

可以看出，不管有多少个USB接口的子类，都可以在电脑上使用。  在现实生活中，标准的概念随处可见，而在程序里标准使用接口定义的。 

未完待续。。。