7.5 接口
7.5.1 概述
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接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果你是/要...则必须能...”的思想。继承是一个"是不是"的is-a关系,而接口实现则是 "能不能"的has-a关系。
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例如:你能不能用USB进行连接,或是否具备USB通信功能,就看你是否遵循USB接口规范
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例如:Java程序是否能够连接使用某种数据库产品,那么要看该数据库产品有没有实现Java设计的JDBC规范
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package com.haogu.interfacetype;
public class Computer {
// private Mouse mouse;//只能连接鼠标
// private KeyBoard keyboard;//只能连接键盘
private Usb3 usb;
//Usb3如果是类的话,有单继承限制
//Usb3如果是接口的话,就不会有单继承限制
public Usb3 getUsb() {
return usb;
}
public void setUsb(Usb3 usb) {
this.usb = usb;
}
}
7.5.2 定义格式
接口的定义,它与定义类方式相似,但是使用 interface
关键字。它也会被编译成.class文件,但一定要明确它并不是类,而是另外一种引用数据类型。
引用数据类型:数组,类,枚举,接口,注解。
1、接口的声明格式
【修饰符】 interface 接口名{
//接口的成员列表:
// 公共的静态常量
// 公共的抽象方法
// 公共的默认方法(JDK1.8以上)
// 公共的静态方法(JDK1.8以上)
// 私有方法(JDK1.9以上)
}
2、接口的成员说明
接口定义的是多个类共同的公共行为规范,这些行为规范是与外部交流的通道,这就意味着接口里通常是定义一组公共方法。
在JDK8之前,接口中只允许出现:
(1)公共的静态的常量:其中public static final可以省略
(2)公共的抽象的方法:其中public abstract可以省略
理解:接口是从多个相似类中抽象出来的规范,不需要提供具体实现
在JDK1.8时,接口中允许声明默认方法和静态方法:
(3)公共的默认的方法:其中public 可以省略,建议保留,但是default不能省略
(4)公共的静态的方法:其中public 可以省略,建议保留,但是static不能省略
在JDK1.9时,接口又增加了:
(5)私有方法
除此之外,接口中不能有其他成员,没有构造器,没有初始化块,因为接口中没有成员变量需要动态初始化。
7.5.3 接口的使用
1、使用接口的静态成员
接口不能直接创建对象,但是可以通过接口名直接调用接口的静态方法和静态常量。
xxxxxxxxxx package com.haogu.interfacetype;public class TestUsb3 {
public static void main(String[] args) {
//通过“接口名.”调用接口的静态方法
Usb3.show();
//通过“接口名.”直接使用接口的静态常量
System.out.println(Usb3.MAX_SPEED);
}
}
2、类实现接口(implements)
接口不能创建对象,但是可以被类实现(implements
,类似于被继承)。
类与接口的关系为实现关系,即类实现接口,该类可以称为接口的实现类,也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承,格式相仿,只是关键字不同,实现使用 implements
关键字。
【修饰符】 class 实现类 implements 接口{
// 重写接口中抽象方法【必须】,当然如果实现类是抽象类,那么可以不重写
// 重写接口中默认方法【可选】
}
【修饰符】 class 实现类 extends 父类 implements 接口{
// 重写接口中抽象方法【必须】,当然如果实现类是抽象类,那么可以不重写
// 重写接口中默认方法【可选】
}
注意:
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如果接口的实现类是非抽象类,那么必须==重写接口中所有抽象方法==。
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默认方法可以选择保留,也可以重写。
重写时,default单词就不要再写了,它只用于在接口中表示默认方法,到类中就没有默认方法的概念了
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接口中的静态方法不能被继承也不能被重写
3、使用接口的非静态方法
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对于接口的静态方法,直接使用“接口名.”进行调用即可
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也只能使用“接口名."进行调用,不能通过实现类的对象进行调用
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对于接口的抽象方法、默认方法,只能通过实现类对象才可以调用
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接口不能直接创建对象,只能创建实现类的对象
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4、接口的多实现(implements)
之前学过,在继承体系中,一个类只能继承一个父类。而对于接口而言,一个类是可以实现多个接口的,这叫做接口的多实现。并且,一个类能继承一个父类,同时实现多个接口。
实现格式:
【修饰符】 class 实现类 implements 接口1,接口2,接口3。。。{
// 重写接口中所有抽象方法【必须】,当然如果实现类是抽象类,那么可以不重写
// 重写接口中默认方法【可选】
}
【修饰符】 class 实现类 extends 父类 implements 接口1,接口2,接口3。。。{
// 重写接口中所有抽象方法【必须】,当然如果实现类是抽象类,那么可以不重写
// 重写接口中默认方法【可选】
}
接口中,有多个抽象方法时,实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的,只需要重写一次。
5、接口的多继承 (extends)
一个接口能继承另一个或者多个接口,接口的继承也使用 extends
关键字,子接口继承父接口的方法。
所有父接口的抽象方法都有重写。
方法签名相同的抽象方法只需要实现一次。
6、接口与实现类对象构成多态引用
实现类实现接口,类似于子类继承父类,因此,接口类型的变量与实现类的对象之间,也可以构成多态引用。通过接口类型的变量调用方法,最终执行的是你new的实现类对象实现的方法体。
7.5.4 冲突问题
1、默认方法冲突问题
(1)亲爹优先原则
当一个类,既继承一个父类,又实现若干个接口时,父类中的成员方法与接口中的抽象方法重名,子类就近选择执行父类的成员方法。
(2)左右为难
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当一个类同时实现了多个父接口,而多个父接口中包含方法签名相同的默认方法时,怎么办呢?
无论你多难抉择,最终都是要做出选择的。
声明接口:
package com.haogu.interfacetype;
public interface BoyFriend {
default void date(){//约会
System.out.println("神秘约会");
}
}
选择保留其中一个,通过“接口名.super.方法名"的方法选择保留哪个接口的默认方法。
package com.haogu.interfacetype;
public class Girl implements Friend,BoyFriend{
@Override
public void date() {
//(1)保留其中一个父接口的
// Friend.super.date();
// BoyFriend.super.date();
//(2)完全重写
System.out.println("学Java");
}
}
测试类
package com.haogu.interfacetype;
public class TestGirl {
public static void main(String[] args) {
Girl girl = new Girl();
girl.date();
}
}
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当一个子接口同时继承了多个接口,而多个父接口中包含方法签名相同的默认方法时,怎么办呢?
另一个父接口:
package com.haogu.interfacetype;
public interface Usb2 {
//静态常量
long MAX_SPEED = 60*1024*1024;//60MB/s
//抽象方法
void in();
void out();
//默认方法
public default void start(){
System.out.println("开始");
}
public default void stop(){
System.out.println("结束");
}
//静态方法
public static void show(){
System.out.println("USB 2.0可以高速地进行读写操作");
}
}
子接口:
package com.haogu.interfacetype;
public interface Usb extends Usb2,Usb3 {
@Override
default void start() {
System.out.println("Usb.start");
}
@Override
default void stop() {
System.out.println("Usb.stop");
}
}
小贴士:
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。
2、常量冲突问题
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当子类继承父类又实现父接口,而父类中存在与父接口常量同名的成员变量,并且该成员变量名在子类中仍然可见。
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当子类同时继承多个父接口,而多个父接口存在相同同名常量。
此时在子类中想要引用父类或父接口的同名的常量或成员变量时,就会有冲突问题。
7.5.5 接口的特点总结
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接口本身不能创建对象,只能创建接口的实现类对象,接口类型的变量可以与实现类对象构成多态引用。
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声明接口用interface,接口的成员声明有限制:
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(1)公共的静态常量
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(2)公共的抽象方法
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(3)公共的默认方法
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(4)公共的静态方法
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(5)私有方法(JDK1.9以上)
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类可以实现接口,关键字是implements,而且支持多实现。如果实现类不是抽象类,就必须实现接口中所有的抽象方法。如果实现类既要继承父类又要实现父接口,那么继承(extends)在前,实现(implements)在后。
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接口可以继承接口,关键字是extends,而且支持多继承。
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接口的默认方法可以选择重写或不重写。如果有冲突问题,另行处理。子类重写父接口的默认方法,要去掉default,子接口重写父接口的默认方法,不要去掉default。
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接口的静态方法不能被继承,也不能被重写。接口的静态方法只能通过“接口名.静态方法名”进行调用。
7.5.6 经典接口介绍
1、java.lang.Comparable
我们知道基本数据类型的数据(除boolean类型外)需要比较大小的话,之间使用比较运算符即可,但是引用数据类型是不能直接使用比较运算符来比较大小的。那么,如何解决这个问题呢?
Java给所有引用数据类型的大小比较,指定了一个标准接口,就是java.lang.Comparable接口:
xxxxxxxxxx package java.lang;public interface Comparable{ int compareTo(Object obj);}
那么我们想要使得我们某个类的对象可以比较大小,怎么做呢?步骤:
第一步:哪个类的对象要比较大小,哪个类就实现java.lang.Comparable接口,并重写方法
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方法体就是你要如何比较当前对象和指定的另一个对象的大小
第二步:对象比较大小时,通过对象调用compareTo方法,根据方法的返回值决定谁大谁小。
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this对象(调用compareTo方法的对象)大于指定对象(传入compareTo()的参数对象)返回正整数
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this对象(调用compareTo方法的对象)小于指定对象(传入compareTo()的参数对象)返回负整数
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this对象(调用compareTo方法的对象)等于指定对象(传入compareTo()的参数对象)返回零
2、java.util.Comparator
思考:
(1)如果一个类,没有实现Comparable接口,而这个类你又不方便修改(例如:一些第三方的类,你只有.class文件,没有源文件),那么这样类的对象也要比较大小怎么办?
(2)如果一个类,实现了Comparable接口,也指定了两个对象的比较大小的规则,但是此时此刻我不想按照它预定义的方法比较大小,但是我又不能随意修改,因为会影响其他地方的使用,怎么办?
JDK在设计类库之初,也考虑到这种情况了,所以又增加了一个java.util.Comparator接口。
package java.util;
public interface Comparator{
int compare(Object o1,Object o2);
}
那么我们想要比较某个类的两个对象的大小,怎么做呢?步骤:
第一步:编写一个类,我们称之为比较器类型,实现java.util.Comparator接口,并重写方法
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方法体就是你要如何指定的两个对象的大小
第二步:比较大小时,通过比较器类型的对象调用compare()方法,将要比较大小的两个对象作为compare方法的实参传入,根据方法的返回值决定谁大谁小。
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o1对象大于o2返回正整数
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o1对象小于o2返回负整数
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o1对象等于o2返回零
3、java.lang.Cloneable
在java.lang.Object类中有一个方法:
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException
所有类型都可以重写这个方法,它是获取一个对象的克隆体对象用的,就是造一个和当前对象各种属性值一模一样的对象。当然地址肯定不同。
我们在重写这个方法后时,调用super.clone(),发现报异常CloneNotSupportedException,因为我们没有实现java.lang.Cloneable接口。
4、java.lang.Iterable接口
从JDK1.5之后引入java.lang.Iterable接口。实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。java.lang.Iterable接口包含一个抽象方法:Iterator iterator(),实现Iterable接口就要实现这个抽象方法,而 Java中的数组默认都是实现了这个接口的,不用程序员手动实现这个抽象方法。
foreach循环的语法格式:
for(元素类型 元素名 : 数组名){
}
//这里元素名就是一个临时变量,自己命名就可以