一.理解接口
- 硬件接口:指的是两个硬件设备之间的连接方式。硬件接口既包括物理上的接口,还包括逻辑上的数据
数据传输协议。 - 软件接口:程序代码,特殊的类。表示一种规范,是具有N个方法的特征集合。
在封装时,显示器封装了很多电子元件等,最终向外暴露数据交换的孔–>接口。 - 目的:设备和设备之间通信桥梁。
- 在Java中,接口表示一种规范/约束/要求实现者必须遵循该规范。
接口只是定义了类应当遵循的规范,却不关心这些类的内部数据和其功能的实现细节。站在程序
角度上说接口只是规定了类里面必须提供的方法,从而分离了规范和实现,增强了系统的可拓展性
和可维护性。 - 面向接口编程:
接口和实现类体现了真正的多态。
二.接口的定义和使用
-
Java中的接口:
多个抽象类的抽象就是接口。
在Java中,最小的程序单元就是类,接口其实是一个特殊的类。 -
Java中的接口表示规范,用于定义一组抽象方法,表示某一类事物必须具备的功能,要求实现类必
须来实现该接口并提供方法实现。 -
定义类语法: [public] class 类名{}
-
定义接口语法: [public] interface 类名{}
-
接口的起名问题:表示具有某些能力的,有人习惯以able/handler结尾。Walkable,表示可以行
走的能力。 -
有的公司或者个人习惯习惯以I开头表示接口:IWalkable.java
成功编译之后,和类一样,有一份字节码文件。 -
接口存在的成员:
- 接口中没有构造器:推论:接口不能创建对象(不能new),不能定义普通方法。
- 接口中定义的成员变量,实质是全局静态常量,默认使用public static final来修饰。
public static final String NAME = "234";
- 接口中定义的方法都是公共的抽象方法,默认使用public abstract来修饰。
public abstract void walk();一般的,在接口中定义方法不使用修饰符。 - 接口中定义的内部类都是公共的静态内部类。默认使用public static 修饰
public static interface ABC{} - 标志接口:接口中没有任何成员,就仅仅是一个接口的定义,就是一个标志,其他的类实现该接口,
就是属于该家族,可以通过第三方代码赋予该接口实现类特殊的功能。 - 常量接口:有人喜欢使用接口封装有多个常量信息,我们称之为常量接口,其目的和常量类一样。
三.接口的特点
- 没有构造方法,一不能显示定义构造器,不能实例化。
- 接口只能继承接口,不能继承类,且接口支持多继承(类是单继承)
- 接口里的方法全是抽象的,默认修饰符public abstract
- 接口里的字段全是全局静态常量,模式修饰符public static final
- 接口里的内部类全是静态的,默认修饰符public static
- 类和类之间存在继承关系:使用extends来表示
- 接口和接口之间只能是继承关系:使用extends来表示
- 接口和实现类之间只能是实现关系:使用implements来表示。
四.接口的实现类
- 接口仅仅只是定义了某一类事物应该具有某些功能,但是没有提供任何实现。
此时,我们的提供类,再让该类去实现接口,并覆盖接口中的方法,从而实现类接口中定义的功能。 - 接口和实现类之间的关系,严格上称之为“实现关系”,使用implements来表示
但是在开发,有很好为了方便也把实现关系称之为特殊继承关系。 - 所以可以这样理解:接口是实现类的父类,实现类就是接口的子类
- 接口 变量 = 创建实现类对象;//体现了多态思想
- 接口和实现类的多态关系才是我们见的最多的
- 类实现接口的语法:一个类可以实现多个接口,从而也弥补不了类的单继承问题。
- [修饰符] class 实现类名 extends 父类 implements 接口1,接口2{}
- 注意:接口中的方法是公共的抽象的,所以实现类必须覆盖接口中的方法,并且方法必须使用public
修饰。
新建InterfaceDemo.java
//接口Demo
//动物接口
interface Animalable
{
}
//爬行动物接口
interface IWalkable extends Animalable
{
void walk();
}
class Animal
{
}
//猫
class Cat extends Animal implements IWalkable
{
public void walk(){
System.out.println("走猫步");
}
}
class InterfaceDemo
{
public static void main(String[] args)
{
//不推荐
Cat c = new Cat();
c.walk();
IWalkable w = new Cat();//面向接口编程,存在多态
w.walk();//体现多态特征:执行Cat类中的walk方法
}
}
五.类和接口的关系图
修改InterfaceDemo.java
//接口Demo
//动物接口
interface Animalable
{
}
//爬行动物接口
interface IWalkable extends Animalable
{
void walk();
}
//水类接口
interface ISwimable extends Animalable
{
void swim();
}
//动物类
class Animal
{
}
class Fish extends Animal implements ISwimable
{
public void swim(){
System.out.println("游啊游...");
}
}
...
//青蛙
class Frog extends Animal implements ISwimable,IWalkable
{
public void swim(){
System.out.println("蛙泳...");
}
public void walk(){
System.out.println("蛙跳");
}
}
class InterfaceDemo
{
public static void main(String[] args)
{
...
ISwimable s = new Fish();
s.swim();
Frog f = new Frog();
f.walk();
f.swim();
}
}
六.接口和抽象类的区别
- 相同:
- 都位于继承的顶端,用于被其他实现或继承
- 都不能实例化
- 都可以定义抽象方法,其子类都必须覆盖写这些抽象方法
- 区别:
- 接口没有构造方法,抽象类有构造方法
- 抽象类可以包含普通方法和抽象方法,接口只能包含抽象方法;(Java8之前)
- 一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口(接口弥补了Java的单继承)
- 成员变量:接口里默认是public static final,抽象类是默认包权限
- 方法:接口默认是public abstract,抽象类默认是包访问权限
- 内部类:接口里默认是public static ,抽象类默认是包访问权限。
- 如果接口和抽象类可以完成相同的功能,尽量使用接口,面向接口编程。
设计模式:接口和抽象类集合使用的(适配器模式)
七.面向接口编程
- 多态的好处:把实现类对象赋值给接口类型变量,屏蔽了不同实现类之间差异,从而可以实现通用编程
新建USBDemo.java
//面向接口编程思想
//USB接口
interface IUSB
{
void doWork();
}
//打印机
class Printer implements IUSB
{
public void doWork(){
System.out.println("正在为主人打印中.....");
}
}
//鼠标
class Mouse implements IUSB
{
public void doWork(){
System.out.println("正在为主人移动中......");
}
}
//主板
class Mainboard
{
private static IUSB[] usbs = new IUSB[6];
private static int index;
public static void plugin(IUSB usb){
if (index > 5)
{
System.out.println("插槽已满");
return;
}
usbs[index] = usb;
index ++;
}
public static void doWork(){
for (IUSB usb:usbs )
{
if (usb == null)
{
return;
}
usb.doWork();
}
}
}
class USBDemo
{
public static void main(String[] args)
{
IUSB m = new Mouse();
IUSB p = new Printer();
Mainboard.plugin(m);
Mainboard.plugin(p);
Mainboard.plugin(m);
Mainboard.plugin(m);
Mainboard.plugin(m);
Mainboard.plugin(m);
Mainboard.plugin(m);
Mainboard.doWork();
}
}