接口
定义接口
格式:
public interface 接口名称 {
// 接口内容
}
注意:
不同的JDK版本,接口中可以定义的内容是不同的。如下所示:
/* 如果是Java 7,那么接口中可以包含的内容有: 1. 常量 2. 抽象方法 如果是Java 8,还可以额外包含有: 3. 默认方法 4. 静态方法 如果是Java 9,还可以额外包含有: 5. 私有方法 */
在任何版本的Java中,接口都能定义抽象方法
定义抽象方法的格式:
public abstract 返回值类型 方法名称(参数列表);
注意事项:
- 接口当中的抽象方法,修饰符必须是两个固定的关键字:public abstract
- 这两个关键字修饰符,可以选择性地省略。
- 方法的三要素,可以随意定义。
定义接口MyInterfaceAbstract
package demo01; public interface MyInterfaceAbstract { // 这是一个抽象方法 public abstract void methodAbs1(); // 这也是抽象方法 abstract void methodAbs2(); // 这也是抽象方法 public void methodAbs3(); // 这也是抽象方法 void methodAbs4(); }
接口的使用步骤
1:接口不能直接使用,必须有一个“实现类”来“实现”该接口。
格式:
public class 实现类名称 implements 接口名称 {
// ...
}
2:接口的实现类必须覆盖重写(实现)接口中所有的抽象方法。实现:去掉abstract关键字,加上方法体大括号。
3: 创建实现类的对象,进行使用。
注意事项:
- 如果实现类并没有覆盖重写接口中所有的抽象方法,那么这个实现类自己就必须是抽象类。
定义实现类实现接口MyInterfaceAbstract
package demo01; //接口的实现类必须覆盖重写(实现)接口中所有的抽象方法。 public class MyInterfaceAbstractImp implements MyInterfaceAbstract { @Override public void methodAbs1() { System.out.println("方法1"); } @Override public void methodAbs2() { System.out.println("方法2"); } @Override public void methodAbs3() { System.out.println("方法3"); } @Override public void methodAbs4() { System.out.println("方法4"); } }
定义测试类
package demo01; /* 接口就是多个类的公共规范。 接口是一种引用数据类型,最重要的内容就是其中的:抽象方法。 */ public class Demo01Interface { public static void main(String[] args) { // 错误写法!不能直接new接口对象使用。 // MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract(); // 创建实现类的对象使用 MyInterfaceAbstractImp impl = new MyInterfaceAbstractImp(); impl.methodAbs1();//方法1 impl.methodAbs2();//方法2 } }
从Java 8开始,接口里允许定义默认方法
格式:
public default 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
主要应用
- 接口当中的默认方法,可以解决接口升级的问题。
- 接口的默认方法,可以通过接口实现类对象,直接调用。
- 接口的默认方法,也可以被接口实现类进行覆盖重写。
代码演示
定义含有默认和抽象方法的接口MyInterfaceDefault
package demo01; public interface MyInterfaceDefault { // 抽象方法 public abstract void methodAbs(); // 新添加的方法,默认方法 public default void methodDefault() { System.out.println("这是新添加的默认方法"); } }
定义接口实现类MyInterfaceDefaultA
package demo01; public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault { @Override public void methodAbs() { System.out.println("实现了抽象方法,AAA"); } }
定义接口实现类MyInterfaceDefaultB
package demo01; public class MyInterfaceDefaultB implements MyInterfaceDefault { @Override public void methodAbs() { System.out.println("实现了抽象方法,BBB"); } @Override public void methodDefault() { System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法"); } }
定义测试类
package demo01; public class Demo02Interface { public static void main(String[] args) { // 创建了实现类对象 MyInterfaceDefaultA a = new MyInterfaceDefaultA(); // 调用抽象方法,实际运行的是右侧实现类。 a.methodAbs(); // 调用默认方法,如果实现类当中没有,会向上找接口 a.methodDefault(); System.out.println("=========="); MyInterfaceDefaultB b = new MyInterfaceDefaultB(); b.methodAbs(); // 实现类B覆盖重写了接口的默认方法 b.methodDefault(); } }
代码执行后的结果
从Java 8开始,接口当中允许定义静态方法
格式:
public static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
静态与.class 文件相关,只能使用接口名调用,格式:接口名称.静态方法名(参数)。
注意事项:
- 不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。
代码演示
定义含有静态方法都接口
public interface MyInterfaceStatic { public static void methodStatic() { System.out.println("这是接口的静态方法!"); } }
定义测试类
package demo01; /* 注意事项:不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。 正确用法:通过接口名称,直接调用其中的静态方法。 格式: 接口名称.静态方法名(参数); */ public class Demo03Interface { public static void main(String[] args) { // 直接通过接口名称调用静态方法 MyInterfaceStatic.methodStatic();//这是接口的静态方法! } }
从Java 9开始,接口当中允许定义私有方法。
普通私有方法,解决多个默认方法之间重复代码问题
格式:
private 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
静态私有方法,解决多个静态方法之间重复代码问题
格式:
private static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
私有方法的使用
- 私有方法:只有默认方法可以调用。
- 私有静态方法:默认方法和静态方法可以调用。
package demo01; public interface MyInterfacePrivate { public static void methodDefault1() { System.out.println("默认方法1"); //调用静态私有方法 methodStaticCommon(); } public default void methodDefault2() { System.out.println("默认方法2"); //调用私有方法 methodCommon(); //调用静态私有方法 methodStaticCommon(); } //定义私有方法 private void methodCommon() { System.out.println("AAA"); } //定义静态私有方法 private static void methodStaticCommon() { System.out.println("AAA"); System.out.println("BBB"); System.out.println("CCC"); } }
接口在任何版本里都可以定义常量
接口当中也可以定义“成员变量”,但是必须使用public static final三个关键字进行修饰。从效果上看,这其实就是接口的【常量】。
格式:
- public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;
注意事项:
- 接口当中的常量,可以省略public static final,注意:不写也照样是这样。
- 接口当中的常量,必须进行赋值;不能不赋值。
- 接口中常量的名称,使用完全大写的字母,用下划线进行分隔。(推荐命名规则)
代码演示
public interface MyInterfaceConst { // 这其实就是一个常量,一旦赋值,不可以修改 public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12; }
访问接口中的常量
public class Demo05Interface { public static void main(String[] args) { // 访问接口当中的常量 System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS); } }
使用接口的时候,需要注意:
- 接口是没有静态代码块或者构造方法的。
- 一个类的直接父类是唯一的,但是一个类可以同时实现多个接口。
格式:
public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB { // 覆盖重写所有抽象方法 }
- 如果实现类所实现的多个接口当中,存在重复的抽象方法,那么只需要覆盖重写一次即可。
- 如果实现类没有覆盖重写所有接口当中的所有抽象方法,那么实现类就必须是一个抽象类。
- 如果实现类锁实现的多个接口当中,存在重复的默认方法,那么实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写。
- 一个类如果直接父类当中的方法,和接口当中的默认方法产生了冲突,优先用父类当中的方法。
-
子接口重写默认方法时,default关键字可以保留。子类重写默认方法时,default关键字不可以保留。
多态
引入:多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。生活中,比如跑的动作,小猫、小狗和大象,跑起来是不一样的。再比如飞的动作,昆虫、鸟类和飞机,飞起来也是不一样的。可见,同一行为,通过不同的事物,可以体现出来的不同的形态。多态,描述的就是这样的状态。
- 多态: 是指同一行为,具有多个不同表现形式。
- 继承或者实现【二选一】
- 方法的重写【意义体现:不重写,无意义】
- 父类引用指向子类对象【格式体现】
多态的体现
代码当中体现多态性,其实就是一句话:父类引用指向子类对象。
格式:
- 父类名称 对象名 = new 子类名称();
或者:
- 接口名称 对象名 = new 实现类名称();
多态情况下
成员方法的访问规则:
- 当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,执行的是子类重写后方法。口诀:编译看左边,运行看右边。
成员变量的访问规则:
- 当使用多态方式调用变量时,首先检查父类中是否有该变量,如果没有,则编译错误;如果有,执行的是父类中的成员变量。口诀:编译看左边,运行看右边。
多态的好处
代码演示
定义父类
package demo01; public abstract class Animal { public abstract void eat(); }
package demo01; class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃鱼"); } }
定义子类
package demo01; public class Dog extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("吃骨头"); } }
package demo01; public class Test { public static void main(String[] args) { //传递什么子类,执行什么方法 showAnimalEat(new Cat());//吃鱼 showAnimalEat(new Dog());//吃骨头 } //父类类型作为方法形式参数,传递子类对象给方法 public static void showAnimalEat(Animal a) { a.eat(); } }
多态的弊端
引用类型转换
向上转型
Animal a = new Cat();
向下转型
Cat c =(Cat) a;
转型的异常
格式如下:
例如
// 向下转型 if (a instanceof Cat) { Cat c = (Cat) a; c.catchMouse();//调用Cat特有方法 } else if (a instanceof Dog) { Dog d = (Dog) a; d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 特有方法 }
接口多态的综合案例
- USB接口,包含开启功能、关闭功能
- 笔记本类,包含运行功能、关机功能、使用USB设备功能
- 鼠标类,要实现USB接口,并具备点击的方法
- 键盘类,要实现USB接口,具备敲击的方法
代码实现
package demo07; public interface USB { public abstract void open(); // 打开设备 public abstract void close(); // 关闭设备 }
package demo07; // 鼠标就是一个USB设备 public class Mouse implements USB { @Override public void open() { System.out.println("打开鼠标"); } @Override public void close() { System.out.println("关闭鼠标"); } public void click() { System.out.println("鼠标点击"); } }
package demo07; // 键盘就是一个USB设备 public class Keyboard implements USB { @Override public void open() { System.out.println("打开键盘"); } @Override public void close() { System.out.println("关闭键盘"); } public void type() { System.out.println("键盘输入"); } }
package demo07; public class Computer { public void powerOn() { System.out.println("笔记本电脑开机"); } public void powerOff() { System.out.println("笔记本电脑关机"); } // 使用USB设备的方法,使用接口作为方法的参数 public void useDevice(USB usb) { usb.open(); // 打开设备 if (usb instanceof Mouse) { // 一定要先判断 Mouse mouse = (Mouse) usb; // 向下转型 mouse.click(); } else if (usb instanceof Keyboard) { // 先判断 Keyboard keyboard = (Keyboard) usb; // 向下转型 keyboard.type(); } usb.close(); // 关闭设备 } }
定义测试类
package demo07; public class DemoMain { public static void main(String[] args) { // 首先创建一个笔记本电脑 Computer computer = new Computer(); computer.powerOn(); // 准备一个鼠标,供电脑使用 // Mouse mouse = new Mouse(); // 首先进行向上转型 USB usbMouse = new Mouse(); // 多态写法 // 参数是USB类型,我正好传递进去的就是USB鼠标 computer.useDevice(usbMouse); // 创建一个USB键盘 Keyboard keyboard = new Keyboard(); // 没有使用多态写法 // 方法参数是USB类型,传递进去的是实现类对象 computer.useDevice(keyboard); // 正确写法!也发生了向上转型 // 使用子类对象,匿名对象,也可以 // computer.useDevice(new Keyboard()); // 也是正确写法 computer.powerOff(); } }
代码执行后的结果