在抽象类中,可以包含一个或多个抽象方法;但在接口(interface)中,所有的方法必须都是抽象的,不能有方法体,它比抽象类更加“抽象”。
接口使用 interface 关键字来声明,可以看做是一种特殊的抽象类,可以指定一个类必须做什么,而不是规定它如何去做。
现实中也有很多接口的实例,比如说串口电脑硬盘,Serial ATA委员会指定了Serial ATA 2.0规范,这种规范就是接口。Serial ATA委员会不负责生产硬盘,只是指定通用的规范。
希捷、日立、三星等生产厂家会按照规范生产符合接口的硬盘,这些硬盘就可以实现通用化,如果正在用一块160G日立的串口硬盘,现在要升级了,可以购买一块320G的希捷串口硬盘,安装上去就可以继续使用了。
下面的代码可以模拟Serial ATA委员会定义以下串口硬盘接口:
//串行硬盘接口
public interface SataHdd{
//连接线的数量
public static final int CONNECT_LINE=4;
//写数据
public void writeData(String data);
//读数据
public String readData();
}注意:接口中声明的成员变量默认都是 public static final 的,必须显示的初始化。因而在常量声明时可以省略这些修饰符。
接口是若干常量和抽象方法的集合,目前看来和抽象类差不多。确实如此,接口本就是从抽象类中演化而来的,因而除特别规定,接口享有和类同样的“待遇”。比如,源程序中可以定义多个类或接口,但最多只能有一个public 的类或接口,如果有则源文件必须取和public的类和接口相同的名字。和类的继承格式一样,接口之间也可以继承,子接口可以继承父接口中的常量和抽象方法并添加新的抽象方法等。
但接口有其自身的一些特性,归纳如下。
1) 接口中只能定义抽象方法,这些方法默认为 public abstract 的,因而在声明方法时可以省略这些修饰符。试图在接口中定义实例变量、非抽象的实例方法及静态方法,都是非法的。例如:
public interface SataHdd{
//连接线的数量
public int connectLine; //编译出错,connectLine被看做静态常量,必须显式初始化
//写数据
protected void writeData(String data); //编译出错,必须是public类型
//读数据
public static String readData(){ //编译出错,接口中不能包含静态方法
return "数据"; //编译出错,接口中只能包含抽象方法,
}
}3) 接口中没有构造方法,不能被实例化。
4) 一个接口不实现另一个接口,但可以继承多个其他接口。接口的多继承特点弥补了类的单继承。例如:
//串行硬盘接口
public interface SataHdd extends A,B{
// 连接线的数量
public static final int CONNECT_LINE = 4;
// 写数据
public void writeData(String data);
// 读数据
public String readData();
}
interface A{
public void a();
}
interface B{
public void b();
}为什么使用接口
大型项目开发中,可能需要从继承链的中间插入一个类,让它的子类具备某些功能而不影响它们的父类。例如 A -> B -> C -> D -> E,A 是祖先类,如果需要为C、D、E类添加某些通用的功能,最简单的方法是让C类再继承另外一个类。但是问题来了,Java 是一种单继承的语言,不能再让C继承另外一个父类了,只到移动到继承链的最顶端,让A再继承一个父类。这样一来,对C、D、E类的修改,影响到了整个继承链,不具备可插入性的设计。
接口是可插入性的保证。在一个继承链中的任何一个类都可以实现一个接口,这个接口会影响到此类的所有子类,但不会影响到此类的任何父类。此类将不得不实现这个接口所规定的方法,而子类可以从此类自动继承这些方法,这时候,这些子类具有了可插入性。
我们关心的不是哪一个具体的类,而是这个类是否实现了我们需要的接口。
接口提供了关联以及方法调用上的可插入性,软件系统的规模越大,生命周期越长,接口使得软件系统的灵活性和可扩展性,可插入性方面得到保证。
接口在面向对象的 Java 程序设计中占有举足轻重的地位。事实上在设计阶段最重要的任务之一就是设计出各部分的接口,然后通过接口的组合,形成程序的基本框架结构。
接口的使用
接口的使用与类的使用有些不同。在需要使用类的地方,会直接使用new关键字来构建一个类的实例,但接口不可以这样使用,因为接口不能直接使用 new 关键字来构建实例。
接口必须通过类来实现(implements)它的抽象方法,然后再实例化类。类实现接口的关键字为implements。
如果一个类不能实现该接口的所有抽象方法,那么这个类必须被定义为抽象方法。
不允许创建接口的实例,但允许定义接口类型的引用变量,该变量指向了实现接口的类的实例。
一个类只能继承一个父类,但却可以实现多个接口。
实现接口的格式如下:
修饰符 class 类名 extends 父类 implements 多个接口 {
实现方法
}请看下面的例子:
import static java.lang.System.*; public class Demo{ public static void main(String[] args) { SataHdd sh1=new SeagateHdd(); //初始化希捷硬盘 SataHdd sh2=new SamsungHdd(); //初始化三星硬盘 } } //串行硬盘接口 interface SataHdd{ //连接线的数量 public static final int CONNECT_LINE=4; //写数据 public void writeData(String data); //读数据 public String readData(); } // 维修硬盘接口 interface fixHdd{ // 维修地址 String address = "北京市海淀区"; // 开始维修 boolean doFix(); } //希捷硬盘 class SeagateHdd implements SataHdd, fixHdd{ //希捷硬盘读取数据 public String readData(){ return "数据"; } //希捷硬盘写入数据 public void writeData(String data) { out.println("写入成功"); } // 维修希捷硬盘 public boolean doFix(){ return true; } } //三星硬盘 class SamsungHdd implements SataHdd{ //三星硬盘读取数据 public String readData(){ return "数据"; } //三星硬盘写入数据 public void writeData(String data){ out.println("写入成功"); } } //某劣质硬盘,不能写数据 abstract class XXHdd implements SataHdd{ //硬盘读取数据 public String readData() { return "数据"; } }
接口作为类型使用
接口作为引用类型来使用,任何实现该接口的类的实例都可以存储在该接口类型的变量中,通过这些变量可以访问类中所实现的接口中的方法,Java 运行时系统会动态地确定应该使用哪个类中的方法,实际上是调用相应的实现类的方法。
示例如下:
public class Demo{
public void test1(A a) {
a.doSth();
}
public static void main(String[] args) {
Demo d = new Demo();
A a = new B();
d.test1(a);
}
}
interface A {
public int doSth();
}
class B implements A {
public int doSth() {
System.out.println("now in B");
return 123;
}
}运行结果:
now in B
大家看到接口可以作为一个类型来使用,把接口作为方法的参数和返回类型。
总结:
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。
接口与类相似点:
1、一个接口可以有多个方法。
2、接口文件保存在.java结尾的文件中,文件名使用接口名。
3、接口的字节码文件保存在.class结尾的文件中。
4、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:
1、接口不能用于实例化对象。
2、接口没有构造方法。
3、接口中所有的方法必须是抽象方法。
4、接口不能包含成员变量,除了static和final变量。
5、接口不是被类继承了,而是要被类实现。
6、接口支持多重继承。
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 其他的类名] {
// 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:
1、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。
2、接口中每一个方法也是隐式抽象的,声明时同样不需要abstract关键子。
3、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();
}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, 其他接口..., ...] ...
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:
1、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。
2、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。
3、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:
1、一个类可以同时实现多个接口。
2、一个类只能继承一个类,但是能实现多个接口。
3、一个接口能继承另一个接口,这和类之间的继承比较相似。
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Hockey和Football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。
接口的多重继承
在Java中,类的多重继承是不合法,但接口允许多重继承,。
在接口的多重继承中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,接口允许多重继承,而 Sports及 Event 可能定义或是继承相同的方法
标记接口
最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。
标识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。
标识接口作用: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:
1、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Java 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。
2、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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