Java基础语法接口(interface)的定义和实现

Java基础语法多态抽象接口

Java

刘磊

发布日期: 2021-03-23

更新日期: 2021-03-23

文章字数: 1.9k

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Java基础语法接口(interface)的定义和实现

在学习接口之前，建议大家先熟悉一下前一篇文章对抽象的解释：Java基础语法到底什么是抽象？，因为接口通俗的讲就是比抽象类更抽象的类，深入理解了抽象的概念之后，对学习接口会更有帮助。

1. 接口的定义

第一种解释：接口是功能的集合，同样可看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的类。

接口只描述应该具备的方法，并没有具体实现，具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离，优化了程序设计。
第二种解释：Java接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。
第三种解释：有时必须从几个类中派生出一个子类，继承它们所有的属性和方法。但是，Java不支持多重继承。有了接口，就可以得到多重继承的效果。接口(interface)是抽象方法和常量值的定义的集合。

第四种解释：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上，这就是通过接口实现多态的关键。

//这里解释的有些生硬，我们通过下面这个案例来解释一下“接口类型可用来声明一个变量”
//抽象类 Fu类
public interface Fu {
     void function();
}
//子类实现父类
public class Zi implements Fu {
	//子类实现父类需要实现父类的抽象方法
    @Override
    public void function() {
        System.out.println("重写父类方法");
    }
}
//孙子类
public class Sun {
    //孙子类定义方法需要传入Fu对象
    public void Fun(Fu fu){
        System.out.println("测试");
    }
}
//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //多态的实现：父类的引用指向子类的对象
        Fu fu = new Zi();
        fu.function();
        Sun sun = new Sun();
        //传入的参数是父类的引用，实际传入的是子类的对象
        sun.Fun(fu);
        System.out.println(fu);
    }
}

打印结果：

重写父类方法
测试
com.test.Zi@15aeb7ab

2. 接口的声明与实现

//声明接口
[public/缺省] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量(默认为常量)
        // 抽象方法
}
//示例代码如下：
public interface Fu {
    int a = 0;//定义的变量默认被static和final修饰，必须赋初值。
     void function();
}

//实现接口
...implements 接口名称[, 其他接口名称, 其他接口名称..., ...] ...
//示例代码如下：
public class Zi implements Fu {
    @Override
    public void function() {
        System.out.println("重写父类方法");
    }
}

3. 接口的特点

接口可以理解成统一的协议, 而接口中的属性也属于协议中的内容。但是接口的属性都是公共的，静态的，最终的。接口的成员特点：

1、成员变量只能是常量，默认修饰符 public static final，使用变量的时候，变量必须被赋值。

2、成员方法只能是抽象方法。默认修饰符 public abstract
接口不可以创建对象。
多个无关的类可以实现同一个接口。
一个类可以实现多个无关的接口（多实现），例如：public class Hockey implements Sports, Event。
接口之间可以多继承，例如：public interface Hockey extends Sports, Event。
与继承关系类似，接口与实现类之间存在多态性。
接口也可以继承另一个接口，使用extends关键字。
接口没有构造方法，不能被实例化。
子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。

/*
 * 接口的成员特点：
 *         只能有抽象方法
 *         只能有常量
 *         默认使用public&abstract修饰方法
 *         只能使用public&abstract修饰方法
 *         默认使用public static final来修饰成员变量
 * 
 * 建议：建议大家手动的给上默认修饰符
 * 
 * 注意：
 *         接口不能创建对象（不能实例化）
 *         类与接口的关系是实现关系，一个类实现一个接口必须实现它所有的方法,否则子类也无法实例化。
 
 */

//测试类
public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //Animal a = new Animal();//创建对象报错
        //Animal.num;//调用常量
        //Cat cat = new Cat();//创建子类对象
    }
}
 
 //接口类
interface Animal {
    //定义变量
    public static final int num = 10;
    //定义抽象方法
    public abstract void eat();
}
//子类实现接口类
class Cat implements Animal {
    //重写父类方法
    public void eat() {
        
    }
}

注意（无关紧要，知道就行）：

①在 JDK8，允许我们给接口添加两种非抽象的方法实现：

1、默认方法，添加 default 修饰即可；

2、静态方法，使用 static 修饰即可；

示例如下：
```
interface Test{
    //这个是默认方法
    default String get(String aa){
        System.out.println("我是jdk1.8默认实现方法...");
        return aa;
    }   
    //这个是静态方法    
    static void staticmethod(){
        System.out.println("我是静态方法");
    }
}
```
调用得话，静态方法只能通过接口名调用，不可以通过实现类的类名或者实现类的对象调用，default 方法只能通过接口实现类的对象来调用。

②在 JDK9之后，允许我们给接口添加私有方法。

4. 接口与类的关系

类与类之间: 继承关系，一个类只能直接继承一个父类，但是支持多重继承
类与接口之间: 只有实现关系，一个类可以实现多个接口
接口与接口之间: 只有继承关系，一个接口可以继承多个接口

5. 接口和抽象类的区别

共性：不断的进行抽取，抽取出抽象的没有具体实现的方法，都不能实例化（不能创建对象）
区别
1. 与类的关系
  
  类与接口是实现关系，而且是多实现，一个类可以实现多个接口；
  
  类与抽象类是继承关系，Java中的继承是单一继承，多层继承，一个类只能继承一个父类，但是可以有爷爷类。
2. 成员的区别
  
  a.成员变量
```
抽象类可以有成员变量，也可以有常量
接口只能有常量，默认修饰符public static final
```
  b.成员方法
```
抽象类可以有抽象方法，也可以有非抽象方法
接口只能有抽象方法，默认修饰符 public abstract
```
  c.构造方法
```
抽象类有构造方法，为子类提供
接口没有构造方法
```