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【java】聊聊java里的接口

 2017/9/19 14:38:16  外婆的彭湖湾  程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:接口的概念java中的接口用于描述类应该具备什么样的功能,而不给出具体的实现,一个类可以“实现”多个接口【注意】接口不是类,而是对类的一组描述还是让我们通过一个例子来看看接口如何运作吧!java文件结构:├─myInterface.java└─Myclass.javamyInterface.java:publicinterfacemyInterface{intfunction(intarg);}Myclass.java
  • 标签:Java 接口

接口的概念

java中的接口用于描述类应该具备什么样的功能不给具体的实现,一个类可以“实现”多个接口   【注意】接口不是类,而是对类的一组描述   还是让我们通过一个例子来看看接口如何运作吧!   java文件结构:  
├─myInterface.java  
└─Myclass.java

 

myInterface.java :

public interface myInterface {
   int function ( int arg ) ;
}

 

Myclass.java:
public class Myclass implements myInterface{
  public int function(int arg) {
    return 0;
  }
}

 

在上面这个例子中,我们称 Myclass实现了(implements了)myInterface这个接口  

接口的一些特性

  1.置入一个接口的所有字段都自动具有staticfinal 属性, 也就是说,所有的字段都是静态常量 2.字段方法只能被public修饰, 而不能被private或者protected修饰(你可以不写出public,因为默认就是由public修饰的)   例如,如下用private修饰一个字段会导致报错
public interface myInterface {
    private int a;
}

 

报的错误是:
Illegal modifier for the interface field myInterface.a; only public, static & final are permitted

 

对比是学习的一种方式,下面我对接口的介绍,将在一系列的对比中展开

 

接口和超类的差异

  我们发现接口的定义方式和使用和超类很相似,例如:   超类的定义和使用:
public class superClass {  ... }
public class subClass extends superClass { ...}

 

接口的定义和使用:
public interface myInterface { ... }
public class Myclass implements myInterface{ ...}

 

  就使用而言,超类通过class关键字定义, 并通过extends去“继承”,而接口通过interface关键字定义,并通过implement去“实现”   那么“接口”和“超类”有什么不同呢?  

超类是一个“模板”,而接口是一种“契约”

  1.超类的作用是为子类提供可复用(继承)的方法和域,并允许子类在此基础上添加新的方法和域,超类是一个“模板” 2.接口却不一样,接口并不提供给子类能够使用的方法。相反,接口约定了一组方法并强制要求implements了(也即实现了)这个接口的类去“实现”接口约定的方法,接口是一种“契约”   如果你在implements了接口的类中没有按要求“实现”接口约定的方法的话,是会导致报错的,例如:  

 

报的错误是:
The type Myclass must implement the inherited abstract method myInterface.function(int)

 

我们通过提示的quick fix修复一下:

 

  可以看到,“实现”了接口约定的这个function方法后,报错消失了, 那怎么才算符合约定呢?这要求对应的方法的返回值类型和参数类型都和接口里的相同   让我对接口和超类的作用打个比方:  

超类继承

我们假设有这么一个年轻人(子类),如果他有一个有钱的老爸(超类),那么因为他可以直接从父亲(超类)获得这一部分财产:房子,车和钱(继承的方法),甚至于他可以不用工作,游手好闲(可以“拥有”超类提供的方法)。当然了,如果他还算是个有上进心的年轻人的话, 他也可以在已有基础上,自己打拼挣一些钱(属于子类自身的方法,或者覆盖超类原有的方法)  

 

 

接口实现

  但如果这个年轻人(类)生于一个相对普通的家庭,而且还有一个望子成龙的母亲(接口)的话,那么在他妈的严格要求下,他就必须靠自己的努力工作,去取得房子,车和钱(实现接口中约定的方法),并且他妈可能会要求他: 达不到目标就不要回来了! (如果没有实现接口约定的全部方法会报错)  

 

  代码如下:   超类继承   SuperClass.java:
public class SuperClass {
    public String  getMoney () {// 获取金钱
      return "Money";  
    }
    public String getHouse () {  // 获取房子
      return  "house";
    }
    public String getCar () {   // 获取车子
      return "car";
    }
}

 

Myclass.java:
public class Myclass extends SuperClass{
  public String getAll () {
    return getMoney() + "   " + getCar() + "   "  + getHouse();
  }
  public static void main(String args []) {
    Myclass me = new Myclass();
     System.out.println(me.getAll());
  }
}

 

运行结果:
Money   car   house

 

  接口实现:   myInterface.java:
public interface myInterface {
    public String  getMoney ();
    public String getHouse ();
    public String getCar ();
}

 

Myclass.java:

public class Myclass implements myInterface{
  public String  getMoney () {  
    return "Money";   
  }
  public String getHouse () {  
    return  "house";
  }
  public String getCar () {
    return "car";
  }
   
  public String getAll () {
    return getMoney() + "   " + getCar() + "   "  + getHouse();
  }
  public static void main(String args []) {
    Myclass me = new Myclass();
    System.out.println(me.getAll());
  }
}

 

  运行结果:
Money   car   house

 

 

接口和抽象类的差异

  接口和抽象类在使用形式上非常相似   展示一下抽象类的使用   AbstractClass.java:
abstract class AbstractClass {
   public abstract int function ();
}

 

MyClass.java:
public class MyClass extends AbstractClass {
  public int function() {
    return 0;
  }
}

 【吐槽】我去!这看起来不和接口一模一样吗?!

接口和抽象类的共同点

1.都是java中抽象的一种方式 2.不能实例化 3.都要求类(或子类)实现某一组约定的方法  

接口和抽象类的不同点

1.抽象类是归根结底还是类,它是对某一具体的类的抽象,而接口是对某一行为的抽象 2.就抽象这一特性而言,抽象类关注的是整体,而接口关注的是局部 3.象类约定的方法是从该抽象类的子类中提取出来的,而接口约定的方法是从许多不同的类中根据共通的部分提取出来的   我们上面提到,正因为“抽象类是归根结底还是类”,而接口不是类,所以:   1.抽象类可以有构造器,而接口不能有构造器 2.抽象类的抽象方法可以有public、protected,default修饰符,接口方法修饰符只能是public。 3.抽象类的抽象方法可以有main方法,接口不允许有main方法  

接口实现/接口继承和类继承的差异

1.一个类可以实现多个接口 2. 一个接口可以继承另外一个接口,且允许“接口多继承”  

一个类可以实现多个接口

  为了避免多继承带来的复杂性,java舍弃了多继承的特性,也即一个类不能有多个超类
// 没有这种写法,这是非法行为
public class MyClass extends SuperClass1,SuperClass2 {   }

 

但是一个类却允许实现多个接口,例如:
public class MyClass implements interface1, interface2 {  }

 

  具体的例子:   我们有这样一个情景: 一个技术小白(例如我),每天要做的事情除了上学读书外,剩下的事件用来写技术文章 这个情景转化为代码是这样的: 有一个 TechXiaoBai类, 这个类要实现两个接口:Education和Blog,其中Education接口约定了study方法,而Blog接口约定了 Education接口   java文件结构:  
├─TechXiaoBai.java   // 主力类
├─Blog.java                // 接口1
└─Education.java       // 接口2 

 

TechXiaoBai.java
public class TechXiaoBai implements Blog, Education {
  // 作为一名技术小白每天要做的事情
  public void study() {  }
  public void writeArticle() {  }
}

 

Blog.java:

public interface Blog {
  void writeArticle (); // 写文章
}

 

Education.java:
public interface Education {
  void study(); // 学习
}

 

图示:    

 

java允许“接口多继承”

  java除了允许一个类继承多个接口外,还允许一个接口继承另外一个接口,甚至还允许“接口多继承”   具体的例子(紧接上面):   我们有这样一个情景: 在技术小白读书的过程中,具体又分为几个方面:本科生教育和研究生教育,假设这个技术小白想要读研的话—— 那么这个情景转化为代码是这样的: 我们为上面提到的Education接口再提供两个扩展性的“父”接口:Undergraduate接口和Postgraduate接口 Undergraduate接口约定了learnBasicKowledge方法(学习基础知识),而Postgraduate接口约定了doScientificRearch方法(搞科研)   代码如下:   java文件结构:    
├─TechXiaoBai.java   // 主力类
├─Blog.java                // 接口1
├─Education.java        // 接口2
├─Undergraduate.java // 新增被Education接口继承的接口,接口2.1
└─Postgraduate.java    // 新增被Education接口继承的接口,接口2.2

 

Undergraduate.java:
// “本科生”接口
public interface Undergraduate {
   void learnBasicKowledge();  // 学习基础知识
}

 

Postgraduate.java:
// 研究生接口
public interface Postgraduate {
   void doScientificRearch(); // 搞一搞科研啦
}

 

Education.java:
public interface Education extends Undergraduate, Postgraduate{
  void study(); // 学习
}

 

  TechXiaoBai.java:
public class TechXiaoBai implements Blog, Education {
  // 每天要做的事情
  public void study() {  } 
  public void writeArticle() {  }
  public void learnBasicKowledge() {  }  // 新增方法
  public void doScientificRearch() {  }   // 新增方法
}

 

  图示:  

 

  实际上:
public interface Education extends Undergraduate, Postgraduate{
  void study(); // 学习
}

 

相当于将Eduation接口变成了:
public interface Education extends Undergraduate, Postgraduate{
  void study(); // 学习
  void learnBasicKowledge();   // 学习基础知识
  void doScientificRearch(); // 搞一搞科研啦
}

 

 

接口存在的意义

  了解接口的意义,让我们从一个例子开始,java中的Arrays类的Arrays.sort方法可以对对象类型的数组元素进行排序(Arrays.sort(Object [])),但是前提是对象所属的类必须实现了Comparable接口(敲黑板,划重点),而Comparable接口约定了compareTo方法。   Comparable接口的代码如下:
public interface Comparable<T>
{
  int compareTo(T other) // parameter has type T
}

 

Comparable接口对compareTo方法的实现的具体要求是:如果当前对象大于参数对象则返回正数,相反则返回负数,相等返回0   下面是一个示范例子:   有一个Student类,类中有实例变量score(分数), 我们创建一个Student类型的数组存放不同的Student对象并根据其score的大小进行从小到大的排序:  
import java.util.Arrays;
 
public class Student implements Comparable<Student>{
    private int score; // 每个学生的分数
    public Student (int score) {  
      this.score = score;
    }
    public int getScore () { // 获取每个学生对象的分数
      return this.score;
    }
    @Override
    public int compareTo(Student other) { // 实现Comparable接口约定的compareTo方法
      return this.score - other.score; 
    }
    public static void main (String [] args){
      Student [] stuArray = new Student[4]; // 声明Student类型的数组
      stuArray[0] = new Student(100);  // 将三个Student对象赋给数组
      stuArray[1] = new Student(60);
      stuArray[2] = new Student(80);
      stuArray[3] = new Student(30);
      Arrays.sort(stuArray);  // 进行从小到大的排序
      for(int i =0; i<stuArray.length; i++){
        System.out.println("排序后数组里第"+ (i+1) +"个学生对象的分数:" +     stuArray[i].getScore());
      }
    }
}

 

运行结果:
排序后数组里第1个学生对象的分数:30
排序后数组里第2个学生对象的分数:60
排序后数组里第3个学生对象的分数:80
排序后数组里第4个学生对象的分数:100

 

  接口声明了一个类应该实现哪些功能,但它又并不负责这些功能的具体实现,它告诉了我们这个类“用来做什么”,但是不告诉我们“具体怎么做”   1.它为各种不同的方法的实现提供了足够的自由度,例如用来为数组元素排序的ArrayList.sort方法,是没有办法指定一种特定的排序的方式的,让我们思考下,数组元素是“学生类的对象”和“老师类的对象”的时候排序的思路肯定不一样, 就算数组元素是某一特定的对象例如“学生对象”,根据需求的不同排序的方式也会有很大的不同:按照年龄来排序?按照成绩来排序?或者是按照姓氏的首字母排序? 指定一个没有固定实现的接口就可以为这种需求的具体实现提供足够的自由度   2. 在ArrayList.sort中可能存在如下的语句:
if(a[i].compareTo(a[j])>0){
   // 对a[i]和a[j]进行排序
}

 

因为Comparable接口要求实现这接口的类必须具有compareTo方法,所以在上面的例子中,通过接口,我们就可以确保a数组的数组元素一定是拥有compareTo方法,从而通过编译器的检查   参考资料 《java核心技术 卷1》—— Cay S. Horstmann, Gary Cornell    

 

  【完】
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