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Java接口(interface)的概念及使用

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：

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：

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：

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：

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：

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。

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Java-接口的使用思想和定义你还不懂？

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3、接口的使用思想

1.1.1. 接口的作用总结

1、接口用来描述不属于一个继承体系的额外的公共的功能；

2、通过多态使用接口，可以提高程序的扩展性；

3、接口实现的java的多继承；

4、接口用来定义规范；

1.1.2. 使用接口定义规则

规则：交通规则；校规、班规等等，是必须要被遵守的东西；

接口中可以书写的成员：抽象函数和成员变量（被final关键字修饰，也就是常量）；

Java中实现接口的类，都必须具有接口中定义好的方法，具有接口中规定好的属性值；

需求：使用Java代码模拟电脑使用键盘和鼠标；

传统的实现方式：

//定义类表示电脑

class Computer{

public void useKeyBoard(KeyBoard kb) {

kb.start();

kb.input();

kb.stop();

}

//定义方法，表示电脑使用鼠标

public void useMouse(Mouse m) {

m.start();

m.move();

m.stop();

}

}

//定义类表示鼠标

class Mouse{

//通电开启

public void start() {

System.out.println(\”鼠标启动\”);

}

//断电关闭

public void stop() {

System.out.println(\”鼠标停止\”);

}

//鼠标工作

public void move() {

System.out.println(\”鼠标移动和点击\”);

}

}

//定义类表示键盘

class KeyBoard{

//通电开启

public void start() {

System.out.println(\”键盘启动\”);

}

//断电关闭

public void stop() {

System.out.println(\”键盘停止\”);

}

//键盘工作

public void input() {

System.out.println(\”键盘录入数据\”);

}

}

public class Test {

//需求：使用Java代码模拟电脑使用键盘和鼠标；

public static void main(String[] args) {

//创建一个电脑对象

Computer c = new Computer();

//创建一个键盘对象

KeyBoard kb = new KeyBoard();

//模拟电脑使用键盘

c.useKeyBoard(kb);

System.out.println(\”—-模拟电脑使用鼠标—–\”);

//创建一个鼠标对象

Mouse m = new Mouse();

c.useMouse(m);

}

}

使用USB接口的方式：

//定义一个USB接口

interface USB{

//通电开启

public void start();

//断电关闭

public void stop() ;

//USB设备工作的功能

public void work() ;

}

class Cam implements USB{

@Override

public void start() {

System.out.println(\”摄像头通电开启\”);

}

@Override

public void stop() {

System.out.println(\”摄像头断电关闭\”);

}

@Override

public void work() {

System.out.println(\”摄像头拍摄\”);

}

}

//定义类表示电脑

class Computer{

public void useUSB(USB usb) {

usb.start();

usb.work();

usb.stop();

}

}

//定义类表示鼠标

class Mouse implements USB{

//通电开启

public void start() {

System.out.println(\”鼠标启动\”);

}

//断电关闭

public void stop() {

System.out.println(\”鼠标停止\”);

}

//鼠标工作

public void move() {

System.out.println(\”鼠标移动和点击\”);

}

@Override

public void work() {

move();

}

}

//定义类表示键盘

class KeyBoard implements USB{

//通电开启

public void start() {

System.out.println(\”键盘启动\”);

}

//断电关闭

public void stop() {

System.out.println(\”键盘停止\”);

}

//键盘工作

public void input() {

System.out.println(\”键盘录入数据\”);

}

@Override

public void work() {

input();

}

}

public class Test {

//需求：使用Java代码模拟电脑使用键盘和鼠标；

public static void main(String[] args) {

//创建一个电脑对象

Computer c = new Computer();

//创建一个键盘对象

KeyBoard kb = new KeyBoard();

//模拟电脑使用键盘

c.useUSB(kb);

System.out.println(\”—-模拟电脑使用鼠标—–\”);

//创建一个鼠标对象

USB m = new Mouse();

c.useUSB(m);

System.out.println(\”—-模拟电脑使用摄像头—\”);

//创建一个摄像头对象

Cam cm = new Cam();

//调用电脑使用USB外设的方法，使用摄像头

c.useUSB(cm);

}

}

Java之接口的定义与实现举例

接口与抽象类不同，它是一种规范，犹如USB、PCI接口规范一样。

接口与抽象类一样都不能创建实例，必须由接口的实现类完成对象的创建工作。

接口与抽象类的区别如下：

1. 接口的数据成员必须是静态常量；抽象类可以有非常量的数据成员。
2. 抽象类在体现父子继承关系时，是“is-a”的关系，即父类与子类在本质上是应该 相同的；接口不要求实现类是本质上的相同，而是按照接口的规定实现契约，是 “like-a”的关系，一般而言接口很多用于系统对外部的扩展。
3. 继承特性也不太一样：一个类只能实现一个抽象类，但可以实现多个接口。

语法格式如下：

五个关键点：

1. 数据成员是静态的，必须赋初值的，是作为一个常量的；
2. 数据成员默认为 public static final；
3. 抽象方法默认为 public abstract；
4. 静态方法的修饰符static不能省略，默认方法的修饰符default不能省略；
5. 接口中的成员都是public的。

与抽象类一样，接口不能用于创建对象；要想创建接口的对象，必须使用接口的实现类。语法如下：

五点说明：

1. 如果实现接口的类不是抽象类，则该（实现）类必须实现接口中所有的抽象方法；
2. 实现类在实现接口的抽象方法时，方法头必须与接口的方法头完全相同，否则就是 在定义一个新方法；
3. 接口中的抽象方法都显式的或隐式的定义为public，在类的实现方法前必须显式的 使用public修饰符，否则系统将警告缩小了该方法的访问权限；
4. 每个接口在编译时都会生成一个.class字节码文件；
5. 接口类型是引用类型。

举例：

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com