疯狂JAVA讲义学习——基础代码练习——Interface——接口
Java 接口
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。
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。
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。
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。
抽象类和接口的区别
- 1. 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。
- 2. 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。
- 3. 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。
- 4. 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：JDK 1.8 以后，接口里可以有静态方法和方法体了。
注：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：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。
接口的声明
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。
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：
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。
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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Java 8 新增了接口的默认方法。
简单说，默认方法就是接口可以有实现方法，而且不需要实现类去实现其方法。
我们只需在方法名前面加个 default 关键字即可实现默认方法。
为什么要有这个特性？
首先，之前的接口是个双刃剑，好处是面向抽象而不是面向具体编程，缺陷是，当需要修改接口时候，需要修改全部实现该接口的类，目前的 java 8 之前的集合框架没有 foreach 方法，通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而，对于已经发布的版本，是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。
语法
默认方法语法格式如下：
public interface Vehicle {default void print(){System.out.println("我是一辆车!");}
}
多个默认方法
一个接口有默认方法，考虑这样的情况，一个类实现了多个接口，且这些接口有相同的默认方法，以下实例说明了这种情况的解决方法：
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在 Java 8之前，接口可以有常量变量和抽象方法。
我们不能在接口中提供方法实现。如果我们要提供抽象方法和非抽象方法(方法与实现)的组合，那么我们就得使用抽象类。
public class Tester {public static void main(String []args) {LogOracle log = new LogOracle();log.logInfo("");log.logWarn("");log.logError("");log.logFatal("");LogMySql log1 = new LogMySql();log1.logInfo("");log1.logWarn("");log1.logError("");log1.logFatal("");}
}
final class LogOracle implements Logging {@Overridepublic void logInfo(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "INFO");closeConnection();}@Overridepublic void logWarn(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "WARN");closeConnection();}@Overridepublic void logError(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "ERROR");closeConnection();}@Overridepublic void logFatal(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "FATAL");closeConnection();}@Overridepublic void getConnection() {System.out.println("Open Database connection");}@Overridepublic void closeConnection() {System.out.println("Close Database connection");}
}
final class LogMySql implements Logging {@Overridepublic void logInfo(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "INFO");closeConnection();}@Overridepublic void logWarn(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "WARN");closeConnection();}@Overridepublic void logError(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "ERROR");closeConnection();}@Overridepublic void logFatal(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "FATAL");closeConnection();}@Overridepublic void getConnection() {System.out.println("Open Database connection");}@Overridepublic void closeConnection() {System.out.println("Close Database connection");}
}
interface Logging {String ORACLE = "Oracle_Database";String MYSQL = "MySql_Database";void logInfo(String message);void logWarn(String message);void logError(String message);void logFatal(String message);void getConnection();void closeConnection();
以上实例执行输出结果为：
Open Database connection
Log Message : INFO Close Database connection Open Database connection Log Message : WARN Close Database connection Open Database connection Log Message : ERROR Close Database connection Open Database connection Log Message : FATAL Close Database connection
在上面的例子中，每个日志方法都有自己的实现。
在 Java 8 接口引入了一些新功能——默认方法和静态方法。我们可以在Java SE 8的接口中编写方法实现，仅仅需要使用 default 关键字来定义它们。
在 Java 8 中，一个接口中能定义如下几种变量/方法：
- 常量
- 抽象方法
- 默认方法
- 静态方法
public class Tester {public static void main(String []args) {LogOracle log = new LogOracle();log.logInfo("");log.logWarn("");log.logError("");log.logFatal("");LogMySql log1 = new LogMySql();log1.logInfo("");log1.logWarn("");log1.logError("");log1.logFatal("");}
}
final class LogOracle implements Logging {
}
final class LogMySql implements Logging {
}
interface Logging {String ORACLE = "Oracle_Database";String MYSQL = "MySql_Database";default void logInfo(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "INFO");closeConnection();}default void logWarn(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "WARN");closeConnection();}default void logError(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "ERROR");closeConnection();}default void logFatal(String message) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + "FATAL");closeConnection();}static void getConnection() {System.out.println("Open Database connection");}static void closeConnection() {System.out.println("Close Database connection");}
}
以上实例执行输出结果为：
Open Database connection
Log Message : INFO Close Database connection Open Database connection Log Message : WARN Close Database connection Open Database connection Log Message : ERROR Close Database connection Open Database connection Log Message : FATAL Close Database connection
Java 9 不仅像 Java 8 一样支持接口默认方法，同时还支持私有方法。
在 Java 9 中，一个接口中能定义如下几种变量/方法：
- 常量
- 抽象方法
- 默认方法
- 静态方法
- 私有方法
- 私有静态方法
以下实例提取了冗余到通用方法，看起来明显更简洁：
public class Tester {public static void main(String []args) {LogOracle log = new LogOracle();log.logInfo("");log.logWarn("");log.logError("");log.logFatal("");LogMySql log1 = new LogMySql();log1.logInfo("");log1.logWarn("");log1.logError("");log1.logFatal("");}
}
final class LogOracle implements Logging {
}
final class LogMySql implements Logging {
}
interface Logging {String ORACLE = "Oracle_Database";String MYSQL = "MySql_Database";private void log(String message, String prefix) {getConnection();System.out.println("Log Message : " + prefix);closeConnection();}default void logInfo(String message) {log(message, "INFO");}default void logWarn(String message) {log(message, "WARN");}default void logError(String message) {log(message, "ERROR");}default void logFatal(String message) {log(message, "FATAL");}private static void getConnection() {System.out.println("Open Database connection");}private static void closeConnection() {System.out.println("Close Database connection");}
}
以上实例执行输出结果为：
OpenDatabase connection
LogMessage: INFO
CloseDatabase connection
OpenDatabase connection
LogMessage: WARN
CloseDatabase connection
OpenDatabase connection
LogMessage: ERROR
CloseDatabase connection
OpenDatabase connection
LogMessage: FATAL
CloseDatabase connection
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接口(interface)
接口是抽象方法和常量值的集合。从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。
格式：interface 接口名{}
接口的出现将"多继承"通过另一种形式体现出来，即"多实现"。
实现(implements)
格式：class 类名 implements 接口名 {}
特点：
- 接口不能被实例化。
- 一个类如果实现了接口，要么是抽象类，要么实现接口中的所有方法。
接口的成员特点：
接口中的成员修饰符是固定的！
- 成员常量：public static final，接口里定义的变量是全局常量，而且修饰符只能是这三个关键字，都可以省略，常量名要大写。
- 成员方法：public abstract，接口里定义的方法都是抽象的，两个修饰符关键字可省略。
- 推荐：永远手动给出修饰符。
继承与实现的区别：
- 类与类之间称为继承关系：因为该类无论是抽象的还是非抽象的，它的内部都可以定义非抽象方法，这个方法可以直接被子类使用，子类继承即可。只能单继承，可以多层继承。((class))
- 类与接口之间是实现关系：因为接口中的方法都是抽象的，必须由子类实现才可以实例化。可以单实现，也可以多实现；还可以在继承一个类的同时实现多个接口。((class) extends (class) implements (interface1,interface2…))
- 接口与接口之间是继承关系：一个接口可以继承另一个接口，并添加新的属性和抽象方法，并且接口可以多继承。((interface) extends (interface1,interface2…))
抽象类和接口的区别：
成员变量
- 抽象类能有变量也可以有常量
- 接口只能有常量
成员方法
- 抽象类可以有非抽象的方法,也可以有抽象的方法
- 接口只能有抽象的方法
构造方法
-抽象类有构造方法
-接口没有构造方法
类与抽象类和接口的关系
- 类与抽象类的关系是继承 extends
- 类与接口的关系是实现 implements
接口的思想特点：
- 接口是对外暴露的规则；
- 接口是程序的功能扩展；
- 接口的出现降低耦合性；(实现了模块化开发,定义好规则,每个人实现自己的模块,大大提高了开发效率)
- 接口可以用来多实现；
- 多个无关的类可以实现同一个接口；
- 一个类可以实现多个相互直接没有关系的接口；
- 与继承关系类似，接口与实现类之间存在多态性。
//运动员和教练的案例(下图是思路分析)/*篮球运动员和教练乒乓球运动员和教练现在篮球运动员和教练要出国访问,需要学习英语请根据你所学的知识,分析出来哪些是类,哪些是抽象类,哪些是接口
*/
interface SpeakEnglish {public abstract void speak();
}interface GoAboard{public abstract void aboard();
}abstract class Person {private String name;private int age;public Person(){}public Person(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public void setName(String name){this.name = name;}public String getName(){return name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public int getAge(){return age;}//吃饭public abstract void eat();//睡觉public void sleep(){System.out.println("Zzz...");}
}
//运动员
abstract class Player extends Person {public abstract void study();
}
//教练
abstract class Coach extends Person {public abstract void teach();
}//篮球运动员
class BasketballPlayer extends Player implements SpeakEnglish,GoAboard{public void eat(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡腿");}public void study(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "学扣篮");}public void speak(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Say Hello World");}public void aboard(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Go Aboard");}
}
//乒乓运动员
class PingPangPlayer extends Player{public void eat(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡蛋");}public void study(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "学扣球");}
}
//篮球教练
class BasketballCoach extends Coach implements SpeakEnglish {public void eat(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "啃鸡爪");}public void teach(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "教扣篮");}public void speak(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Say Hello Java");}public void aboard(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Go Aboard");}
}
//乒乓球教练
class PingPangCoach extends Coach{public void eat(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡蛋皮");}public void teach(){System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "教扣球");}
}
class PlayerAndCoach {public static void main(String[] args) {//篮球运动员BasketballPlayer bp = new BasketballPlayer();bp.setName("郭艾伦");bp.setAge(33);bp.eat();bp.sleep();bp.study();bp.speak();bp.aboard();System.out.println("***********************");//篮球教练BasketballCoach bc = new BasketballCoach();bc.setName("波波维奇");bc.setAge(65);bc.eat();bc.sleep();bc.teach();bc.speak();bc.aboard();System.out.println("***********************");//多态Person p = new BasketballPlayer();p.setName("Kobe Bryant");p.setAge(33);p.eat();p.sleep();//p.study();//p.speak();BasketballPlayer bp2 = (BasketballPlayer)p;bp2.study();bp2.speak();bp2.aboard();System.out.println("***********************");}
}
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Java 9改进的接口
抽象类是从多个类中抽象出来的模板，如果将这种抽象进行得更彻底，则可以提炼出一种更加特殊的“抽象类”—接口(interface)。
Java 8对接口进行了改进，允许在接口中定义默认方法和类方法，默认方法和类方法都可以提供方法实现，Java 9为接口增加了一种私有方法，私有方法也可提供方法实现。
接口定义使用interface关键字，接口定义的基本语法如下：
➢ 修饰符可以是public或者省略，如果省略了public访问控制符，则默认采用包权限访问控制符。
➢ 接口名应与类名采用相同的命名规则
➢ 一个接口可以有多个直接父接口，但接口只能继承接口，不能继承类。
由于接口定义的是一种规范，因此接口里不能包含构造器和初始化块定义。
接口里可以包含成员变量(只能是静态常量)、方法(只能是抽象实例方法、类方法、默认方法或私有方法)、内部类(包括内部接口、枚举)定义。
接口的继承和类继承不一样，接口完全支持多继承，即一个接口可以有多个直接父接口。和类继承相似，子接口扩展某个父接口，将会获得父接口里定义的所有抽象方法、常量。
一个接口继承多个父接口时，多个父接口排在extends关键字之后，多个父接口之间以英文逗号(,)隔开。
接口主要有如下用途：➢ 定义变量，也可用于进行强制类型转换。➢ 调用接口中定义的常量。➢ 被其他类实现。
一个类可以实现一个或多个接口，继承使用extends关键字，实现则使用implements关键字。因为一个类可以实现多个接口，这也是Java为单继承灵活性不足所做的补充。
类实现接口的语法格式如下：
接口与抽象类异同点：
接口和抽象类很像，它们都具有如下特征(同)：
➢ 接口和抽象类都不能被实例化，它们都位于继承树的顶端，用于被其他类实现和继承。
➢ 接口和抽象类都可以包含抽象方法，实现接口或继承抽象类的普通子类都必须实现这些抽象方法。
接口和抽象类在用法上也存在如下差别：
➢ 接口里只能包含抽象方法、静态方法、默认方法和私有方法，不能为普通方法提供方法实现；抽象类则可以包含普通方法。
➢ 接口里只能定义静态常量，不能定义普通成员变量；抽象类里则既可以定义普通成员变量，也可以定义静态常量。
➢ 接口里不包含构造器；抽象类里可以包含构造器，抽象类里的构造器并不是用于创建对象，而是让其子类调用这些构造器来完成属于抽象类的初始化操作。
➢ 接口里不能包含初始化块；但抽象类则完全可以包含初始化块。
➢ 一个类最多只能有一个直接父类，包括抽象类；但一个类可以直接实现多个接口。
➢ 接口是一种规范，抽象类是模板模式。
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