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Java面向对象之接口(interface)


 

  一Java接口

  接口(英文:interface)是抽象方法和常量值的集合,在Java编程语言中是一个抽象类型,接口通常以interface来声明。类是一种具体实现体,而接口定义了某一批类所需要遵守的规范,接口不关心这些类的内部数据,也不关心这些类里方法的实现细节,它只规定这些类里必须提供某些方法。一个类或接口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。

  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,而没变量和方法的实现, 和类定义不同,定义接口不再使用class关键字,而是使用interface关键字。

  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。

  二接口的声明

  接口就是用来被继承的,被实现的,因此修饰符一般建议使用public或默认即可;不能使用private和protected修饰接口。interface关键字用来声明一个接口。

  接口的声明语法格式如下:

  A静态常量:接口中的属性是常量,即使定义时不添加public static final修饰符,系统也会自动加上。

  B抽象方法:接口中的方法只能是抽象方法,总是使用,即使定义时不添加public abstract修饰符,系统也会自动加上。

  因此接口定义格式为:

  [java] view plain copy print?

  [修饰符] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {

  // 声明静态常量

  // 声明抽象方法

  }

  下面是接口声明的一个简单例子。

  NameOfInterface.java 源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  import java.lang.*;//引入包

  public interface NameOfInterface{

  //任何类型static,final字段

  //抽象方法

  }

  接口有以下特性:

  (1)接口可以多重实现;

  (2)接口中声明属性默认为public static final的,也只能是public static final的;

  (3)接口中只能定义抽象方法方法,而且这些方法默认为public的,也只能是public的;接口中每一个方法也是隐式抽象的,声明时同样不需要abstract关键子;

  (4)接口可以继承其它的接口,并添加新的属性和抽象方法;

  (5)多个无关的类可以实现同一个接口;

  (6)一个类可以实现多个无关的接口;

  (7)与继承关系类似,接口和实现类之间存在多态性。

  实例:

  Animal.java源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  interface Animal {

  //静态常量成员

  public static final int AGE = 5;

  //抽象方法成员

  public void eat();

  public void travel();

  }

  三接口的实现

  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:

  ... implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

  实例

  继续接着实现上面实例中声明的接口:

  Mammal.java源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  public class Mammal implements Animal{

  //重写Animal接口中的eat()方法

  public void eat(){

  System.out.println("Mammal eats");

  }

  //重写Animal接口中的travel()方法

  public void travel(){

  System.out.println("Mammal travels");

  }

  //Mammal类独有的noOfLegs()方法

  public int noOfLegs(){

  return 0;

  }

  public static void main(String args[]){

  Mammal m = new Mammal();

  m.eat();

  m.travel();

  }

  }

  以上实例编译运行结果如下:

  重写接口中声明的抽象方法成员时,需要注意以下规则:

  (1)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。

  (2)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。

  (3)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:

  (1)一个类可以同时实现多个接口。

  (2)一个类只能继承一个类,但是能实现多个接口。

  (3)一个接口能继承另一个接口,这和类之间的继承比较相似。

  四接口的继承

  一个接口能继承另一个接口,和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字,子接口继承父接口的方法。

  下面的Sports接口被Hockey和Football接口继承:

  Sports.java源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  public interface Sports{

  //抽象方法

  public void setHomeTeam(String name);

  public void setVisitingTeam(String name);

  }

  Hockey.java源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  public interface Hockey extends Sports{

  //Hockey接口自己的抽象方法

  public void homeGoalScored();

  public void visitingGoalScored();

  public void endOfPeriod(int period);

  public void overtimePeriod(int ot);

  }

  Football.java源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  public interface Football extends Sports{

  //Football接口自己的抽象方法

  public void homeTeamScored(int points);

  public void visitingTeamScored(int points);

  public void endOfQuarter(int quarter);

  }

  Hockey接口自己声明了四个方法,从Sports接口继承了两个方法,这样,实现Hockey接口的类需要实现六个方法。相似的,实现Football接口的类需要实现五个方法,其中两个来自于Sports接口。

  五接口的多重继承

  在Java中,类的多重继承是不合法,但接口允许多重继承。在接口的多重继承中extends关键字只需要使用一次,在其后跟着继承接口。 如下所示:

  [java] view plain copy print?

  public interface Hockey extends Sports, Event{

  }

  以上的程序片段是合法定义的子接口,与类不同的是,接口允许多重继承,而Sports及Event可能定义或是继承相同的方法。

  六标识接口

  最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。标识接口是没有任何方法和属性的接口,它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

  标识接口作用:简单形象的说就是给某个对象打个标(盖个戳),使对象拥有某个或某些特权。

  例如:java.awt.event包中的MouseListener接口继承的java.util.EventListener接口定义下:

  [java] view plain copy print?

  package java.util;

  public interface EventListener{

  //类体细节

  }

  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:

  (1)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。

  (2)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。

  七类继承父类和实现接口

  如果要继承父类,继承父类必须在实现接口之前。继承父类实现接口的语法:

  [java] view plain copy print?

  [修饰符] class 类名 extends 父类 implements 接口1,接口2...{

  类体部分//如果继承了抽象类,需要实现继承的抽象方法;要实现接口中的抽象方法。

  }

  实例:

  Demo.java源文件代码:

  [java] view plain copy print?

  public class Demo{

  public static void main(String[] args){

  Dog d1 = new Dog();

  d1.eat();

  d1.run();

  }

  }

  class Animal{

  public String name;

  public int age;

  public void eat(){

  System.out.println("动物有吃的能力");

  }

  }

  interface Runner {

  public void run();

  }

  class Dog extends Animal implements Runner{

  public void eat(){

  System.out.println("狗有吃骨头的能力");

  }

  public void run(){

  System.out.println("狗有跑的能力");

  }

  }

  运行结果:

  总结

  A接口与类相似点:

  (1)一个接口可以有多个方法。

  (2)接口文件保存在.java结尾的文件中,文件名使用接口名。

  (3)接口的字节码文件保存在.class结尾的文件中。

  (4)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。

  B接口与类的区别:

  (1)接口不能用于实例化对象。

  (2)接口没有构造方法。

  (3)接口中所有的方法必须是抽象方法。

  (4)接口不能包含成员变量,除了static和final变量。

  (5)接口不是被类继承了,而是要被类实现。

  (6)接口支持多重继承;类只支持单继承。