【Java基础】23.接口

文章目录

  • 一、接口的概念
    • 1.接口介绍
    • 2.接口与类相似点
    • 3.接口与类的区别
    • 4.接口特性
    • 5.抽象类和接口的区别
  • 二、接口的声明
  • 三、接口的实现
  • 四、接口的继承
  • 五、接口的多继承
  • 六、标记接口


一、接口的概念

1.接口介绍

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。

2.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。

3.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,Java 8 之后 接口中可以使用 default 关键字修饰的非抽象方法。
  • 接口不能包含成员变量,除了 static 和 final 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。

4.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。

5.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。

注意:JDK 1.8 以后,接口里可以有静态方法和方法体了。

注意:JDK 1.8 以后,接口允许包含具体实现的方法,该方法称为"默认方法",默认方法使用 default 关键字修饰。更多内容可参考 Java 8 默认方法。

注意:JDK 1.9 以后,允许将方法定义为 private,使得某些复用的代码不会把方法暴露出去。更多内容可参考 Java 9 私有接口方法。

二、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。

/*** @ClassName: SportManInterface* @Description: 接口* Interface关键字用来声明一个接口。* @author: Zh* @date: 2024/4/21 8:56*/
public interface SportManInterface {// 接口中的成员:JDK 1.8之前只有 常量 和 抽象方法// 常量// public static final 可以省略不写,接口默认会为你加上!public static final String NAME = "孙悟空";String SCHOOL_NAME = "花果山";// 2、抽象方法//  public abstract 可以省略不写,接口默认会为你加上!public abstract void talk();void run();// 这也是抽象方法public void sleep(int a);
}

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。

三、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..., ...] ...

IDEA 快捷键 Alt + Enter:
实现类快捷键
接口 SportManInterface 的实现类,实例:

public class SportManInterfaceImpl implements SportManInterface {@Overridepublic void talk() {System.out.println("在聊天");}@Overridepublic void run() {System.out.println("在跑步");}@Overridepublic void sleep(int a) {System.out.println(a + "个人在睡觉");}public static void main(String[] args) {SportManInterfaceImpl s = new SportManInterfaceImpl();s.talk();s.run();s.sleep(5);}}

编译运行结果如下:

在聊天
在跑步
5个人在睡觉

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。

四、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。

实例:
父接口 People:

public interface People {void eat(); // 和接口 Law 的抽象方法一样void talk();
}

子接口 Teacher:

/*** @ClassName: Teacher* @Description: 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。* @author: Zh* @date: 2024/4/21 10:12*/
public interface Teacher extends People{void teach();
}

接口 Teacher 的实现类 TeacherImpl :

/*** @ClassName: TeacherImpl* @Description: 继承的接口,的实现类* @author: Zh* @date: 2024/4/21 10:14*/
public class TeacherImpl implements Teacher {@Overridepublic void eat() {System.out.println("在吃饭");}@Overridepublic void talk() {System.out.println("在聊天");}@Overridepublic void teach() {System.out.println("在教书");}
}

Teacher 接口自己声明了1个方法,从 People 接口继承了2个方法,这样,实现 Teacher 接口的类需要实现3个方法。

五、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 Sports及 Event 可以定义或是继承相同的方法。

实例:
接口 People:

public interface People {void eat(); // 和接口 Law 的抽象方法一样void talk();
}

接口 Law:

public interface Law {void rule();void eat(); // 和接口 People 的抽象方法一样
}

接口 SportMan 继承接口 Law 和 People :

/*** @ClassName: SportMan* @Description: 接口的多继承* 一个接口可以同时继承多个接口* @author: Zh* @date: 2024/4/21 9:56*/
public interface SportMan extends Law, People {void run();void competition();
}

接口 SportMan 的实现类 BasketballMan :

/*** @ClassName: BasketballMan* @Description: 多继承的接口,的实现类* @author: Zh* @date: 2024/4/21 9:59*/
// 相当于:public class BasketballMan implements Law, SportMan, People {
public class BasketballMan implements SportMan {@Overridepublic void rule() {System.out.println("遵守法律。");}@Overridepublic void eat() { // 接口 People 和接口 Law 都有 eat 抽象方法,但只用实现一次System.out.println("人们在吃饭。");}@Overridepublic void talk() {System.out.println("人们在聊天。");}@Overridepublic void run() {System.out.println("人们在跑步。");}@Overridepublic void competition() {System.out.println("人们在竞争。");}public static void main(String[] args) {BasketballMan man = new BasketballMan();man.talk();man.eat();man.run();man.rule();man.competition();}}

编译运行结果如下:

人们在聊天。
人们在吃饭。
人们在跑步。
遵守法律。
人们在竞争。

六、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。
  • 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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