【Java】面向对象基础之接口

女爷i 2024-03-17 18:36 11阅读 0赞

### 1、接口 ###

在抽象类中，抽象方法本质上是定义接口规范：即规定高层类的接口，从而保证所有子类都有相同的接口实现，这样，多态就能发挥出威力。

如果一个抽象类没有字段，所有方法全部都是抽象方法：

abstract class Person {
        
        public abstract void run();
        public abstract String getName();
    }

就可以把该抽象类改写为接口：interface。

在Java中，使用interface可以声明一个接口：

interface Person {
        
        void run();
        String getName();
    }

所谓interface，就是比抽象类还要抽象的纯抽象接口，因为它连字段都不能有。因为接口定义的所有方法默认都是public abstract的，所以这两个修饰符不需要写出来（写不写效果都一样）。

当一个具体的class去实现一个interface时，需要使用implements关键字。举个例子：

class Student implements Person {
        
        private String name;
    
        public Student(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            System.out.println(this.name + " run");
        }
    
        @Override
        public String getName() {
        
            return this.name;
        }
    }

我们知道，在Java中，一个类只能继承自另一个类，不能从多个类继承。但是，一个类可以实现多个interface，例如：

class Student implements Person, Hello {
         // 实现了两个interface
        ...
    }

### 2、术语 ###

注意区分术语：

Java的接口特指interface的定义，表示一个接口类型和一组方法签名，而编程接口泛指接口规范，如方法签名，数据格式，网络协议等。

抽象类和接口的对比如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th>abstract class</th> 
   <th>interface</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>继承</td> 
   <td>只能extends一个class</td> 
   <td>可以implements多个interface</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>字段</td> 
   <td>可以定义实例字段</td> 
   <td>不能定义实例字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>抽象方法</td> 
   <td>可以定义抽象方法</td> 
   <td>可以定义抽象方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>非抽象方法</td> 
   <td>可以定义非抽象方法</td> 
   <td>可以定义非抽象方法</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

一个interface可以继承自另一个interface。interface继承自interface使用extends，它相当于扩展了接口的方法。例如：

interface Hello {
        
        void hello();
    }
    
    interface Person extends Hello {
        
        void run();
        String getName();
    }

此时，Person接口继承自Hello接口，因此，Person接口现在实际上有3个抽象方法签名，其中一个来自继承的Hello接口。

### 3、继承关系 ###

合理设计interface和abstract class的继承关系，可以充分复用代码。一般来说，公共逻辑适合放在abstract class中，具体逻辑放到各个子类，而接口层次代表抽象程度。可以参考Java的集合类定义的一组接口、抽象类以及具体子类的继承关系：  
![在这里插入图片描述][0c67a19c6f53469a9cdb5813efbe17b8.png]  
在使用的时候，实例化的对象永远只能是某个具体的子类，但总是通过接口去引用它，因为接口比抽象类更抽象：

List list = new ArrayList(); // 用List接口引用具体子类的实例
    Collection coll = list; // 向上转型为Collection接口
    Iterable it = coll; // 向上转型为Iterable接口

### 4、default方法 ###

在接口中，可以定义default方法。例如，把Person接口的run()方法改为default方法：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Person p = new Student("Xiao Ming");
            p.run();
        }
    }
    
    interface Person {
        
        String getName();
        default void run() {
        
            System.out.println(getName() + " run");
        }
    }
    
    class Student implements Person {
        
        private String name;
    
        public Student(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public String getName() {
        
            return this.name;
        }
    }

实现类可以不必覆写default方法。default方法的目的是，当我们需要给接口新增一个方法时，会涉及到修改全部子类。如果新增的是default方法，那么子类就不必全部修改，只需要在需要覆写的地方去覆写新增方法。

default方法和抽象类的普通方法是有所不同的。因为interface没有字段，default方法无法访问字段，而抽象类的普通方法可以访问实例字段

### 5、小结 ###

Java的接口（interface）定义了纯抽象规范，一个类可以实现多个接口；

接口也是数据类型，适用于向上转型和向下转型；  
接口的所有方法都是抽象方法，接口不能定义实例字段；  
接口可以定义default方法（JDK>=1.8）。

[0c67a19c6f53469a9cdb5813efbe17b8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/793218171fb3406e9a817a32d04ff141.png