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【JavaSE】接口基本使用

2022-02-23 128
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简介： 【JavaSE】接口基本使用

1. 为什么有接口

在这里插入图片描述

2. 接口快速入门

UsbInterface

public interface UsbInterface {
    //规定接口的相关方法
    public void start();
    public void stop();
}

Camera

public class Camera implements UsbInterface{//实现接口,就是把接口方法实现

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("相机开始工作...");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("相机停止工作....");
    }
}

Phone

//Phone 类 实现 UsbInterface
//解读:即 Phone类需要实现 UsbInterface接口 规定/声明的方法
public class Phone implements UsbInterface {

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("手机开始工作...");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("手机停止工作.....");
    }
}

Computer

public class Computer {
    //编写一个方法, 计算机工作
    //解读:
    //1. UsbInterface usbInterface 形参是接口类型 UsbInterface
    //2. 接收 实现了 UsbInterface接口的类的对象实例
    public void work(UsbInterface usbInterface) {
        //通过接口，来调用方法
        usbInterface.start();
        usbInterface.stop();
    }
}

测试：

public class Interface01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建手机，相机对象
        
        //Camera 实现了 UsbInterface
        Camera camera = new Camera();
        
        //Phone 实现了 UsbInterface
        Phone phone = new Phone();
        
        //创建计算机
        Computer computer = new Computer();
        computer.work(phone);//把手机接入到计算机
        
        System.out.println("===============");
        computer.work(camera);//把相机接入到计算机

    }
}

在这里插入图片描述

3. 基本介绍

  • 接口就是给出一些没有实现的方法，封装到一起，到某个类要使用的时候，在根据具体情况把这些方法写出来。
  • 语法:
interface接口名 {
    //属性
    //方法 (1.抽象方法 2.默认方法 3.静态方法)
class 类名 implements 接口 {
    自己属性;
    自己方法;
    必须实现的接口的抽象方法
}
  • 小结：
  1. 接口是更加抽象的抽象的类，抽象类里的方法可以有方法体，接口里的所有方法都没有方法体。【JDK7.0】
  2. 接口体现了程序设计的多态和高内聚低偶合的设计思想。
  3. 特别说明：【JDK8.0】后接口类可以有静态【static】方法，默认【default】方法，也就是说接口中可以有方法的具体实现。
  4. 在接口中，抽象方法可以省略abstract关键字，有实现的方法必须加上【default】或【static】修饰符

AInterface

public interface AInterface {
    //写属性
    public int n1 = 10;
    //写方法
    //在接口中，抽象方法，可以省略abstract关键字
    public void hi();

    //在jdk8后，可以有默认实现方法,需要使用default关键字修饰
    default public void ok() {
        System.out.println("ok ...");
    }
    //在jdk8后, 可以有静态方法
    public static void cry() {
        System.out.println("cry ....");
    }
}

4. 深入讨论

  • 对初学者讲，理解接口的概念不算太难，难的是不知道什么时候使用接口。下面举几个应用场景：
  1. 如：现在要制造战斗机，武装直升机，专家只需把飞机需要的功能/规格定下来即可，然后让别的人具体实现就可以了。
  2. 如：现在有一个项目经理，管理三个程序员，功能开发一个软件。为了控制和管理软件，项目经理可以定义一些接口，然后由程序员具体实现。(1.项目质量2.项目进度3.项目奖)参加工作。

在这里插入图片描述

案例演示

  • 要求3个程序员，编写三个类，分别完成对Mysql,Oracle,DB2数据库的连接connect, close...
public interface DBInterface { //项目经理

    public void connect();//连接方法
    public void close();//关闭连接
    
}
//A程序
public class MysqlDB implements DBInterface {
    @Override
    public void connect() {
        System.out.println("连接mysql");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭mysql");
    }
}
//B程序员连接Oracle
public class OracleDB implements DBInterface{

    @Override
    public void connect() {
        System.out.println("连接oracle");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭oracle");
    }
}

测试

public class Interface03 {
    public static void main(String[] args) {
    
        MysqlDB mysqlDB = new MysqlDB();
        test(mysqlDB);
        
        OracleDB oracleDB = new OracleDB();
        test(oracleDB);
        
    }

    public static void test(DBInterface db) {
        db.connect();
        db.close();
    }
}

在这里插入图片描述

5. 注意事项和细节

1) 接口不能被实例化【因为接口本身就是希望别的类来实现它，然后再去创建实现接口类的一个实例】
2) 接口中所有的方法是public方法，接口中抽象方法可以不用abstract修饰

public abstract void say();
等价于    
void say();

3) 一个普通类实现接口,就必须将该接口的所有方法都实现。
4) 抽象类实现接口，可以不用实现接口的方法。

public class InterfaceDetail01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.接口不能被实例化
        //new IA();
    }
}

//2.接口中所有的方法是 public方法,  接口中抽象方法，可以不用 abstract 修饰
interface IA {
    void say();
    void hi();
}

//3.一个普通类实现接口,就必须将该接口的所有方法都实现,可以使用alt+enter
class Cat implements IA{
    @Override
    public void say() {

    }

    @Override
    public void hi() {

    }
}

//4.抽象类去实现接口时，可以不实现接口的抽象方法
abstract class Tiger implements  IA {

}

5) 一个类同时可以实现多个接口
6) 接口中的属性，只能是final，而且是 public static final修饰符。比如：

int a = 1
等价于
public static final int a = 1 【必须初始化】

7) 接口中属性的访问形式：接口名.属性名
8) 接口不能继承其它的类,但是可以继承多个别的接口。【接口与接口之间只能是继承关系】

interface A extends B, C()

9) 接口的修饰符只能是public和默认，这点和类的修饰符是一样的。如：

interface IE {}
或
public interface IE {}

案例演示说明

public class InterfaceDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
        //接口中的属性,是 public static final
        System.out.println(IB.n1);//可以通过 类名.属性名 调用，说明 n1 就是static
        //IB.n1 = 30; 不能修改其初始值，说明 n1 是 final
    }
}

interface IB {
    //6.接口中的属性,只能是final的，而且是 public static final 修饰符
    int n1 = 10; //等价 public static final int n1 = 10;
    void hi();
}
interface IC {
    void say();
}
//8.接口不能继承其它的类,但是可以继承多个别的接口
interface ID extends IB,IC {
}
//9.接口的修饰符 只能是 public 和默认，这点和类的修饰符是一样的
interface IE{}

//5.一个类同时可以实现多个接口
class Pig implements IB,IC {
    @Override
    public void hi() {
    }
    @Override
    public void say() {
    }
}

6. 练习

interface A {
int a = 23;//等价public static final int a = 23;
}
class B implements A {//正确
}

public static void main(String[] args) {
    B b = new B();//ok
    System.out.println(b.a); //23
    System.out.println(A.a); //23
    System.out.println(B.a); //23
}

7. 实现接口 vs 继承类

  • 接口实现是对单继承机制的一种补充

案例演示

public class ExtendsVsInterface {
    public static void main(String[] args) {
        LittleMonkey wuKong = new LittleMonkey("悟空");
        wuKong.climbing();
        wuKong.swimming();
        wuKong.flying();
    }
}

//猴子
class Monkey {
    private String name;

    public Monkey(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public void climbing() {
        System.out.println(name + " 会爬树...");
    }
}

//接口
interface Fishable {
    void swimming();
}

interface Birdable {
    void flying();
}

//继承
//小结: 当子类继承了父类，就自动的拥有父类的功能
// 如果子类需要扩展功能，可以通过实现接口的方式扩展.
// 可以理解 实现接口 是 对java 单继承机制的一种补充.
class LittleMonkey extends Monkey implements Fishable,Birdable {

    public LittleMonkey(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void swimming() {
        System.out.println(getName() + " 通过学习，可以像鱼儿一样游泳...");
    }

    @Override
    public void flying() {
        System.out.println(getName() + " 通过学习，可以像鸟儿一样飞翔...");
    }
}

在这里插入图片描述

  • 接口和继承解决的问题不同
  1. 继承的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性。
  2. 接口的价值主要在于：设计，设计好各种规范(方法)，让其它类去实现这些方法。即更加的灵活
  • 接口比继承更加灵活
  1. 接口比继承更加灵活，继承是满足 is - a 的关系，而接口只需满足 like - a 的关系。
  2. 接口在一定程度上实现代码解耦【即:接口规范性+动态绑定机制】

8. 接口的多态特性

8.1 多态参数

  • 在前面的Usb接口案例，Usblnterface usb，既可以接收手机对象，又可以接收相机对象，就体现了接口多态(接口引用可以指向实现了接口的类的对象)
  • 案例演示：
public class InterfacePolyParameter {
    public static void main(String[] args) {

        //接口的多态提现
        //接口类型的变量 if01 可以指向 实现了IF接口的类对象实例
        IF if01 = new Monster();
        if01 = new Car();

        //继承实现的多态
        //父类类型的变量 可以 指向 子类对象实例
        AAA a = new BBB();
        a = new CCC();
    }
}

interface  IF {}

class Monster implements IF{}

class Car implements IF {}

class AAA {}

class BBB extends AAA {}

class CCC extends BBB {}

8.2 多态数组

  • 演示一个案例：给Usb数组中，存放 Phone 和 Camera 对象，Phone类还有一个特有的方法call()，请遍历Usb数组，如果是Phone对象，除了调用Usb接口定义的方法外，还需要调用Phone特有方法call();
public class InterfacePolyArr {
    public static void main(String[] args) {

        //多态数组 --> 接口类型数组
        Usb[] usbs = new Usb[2];
        usbs[0] = new Phone_();
        usbs[1] = new Camera_();
        for (int i = 0; i < usbs.length; i++) {
            usbs[i].work();//动态绑定
            //和前面一样，仍然需要进行类型的向下转型
            if (usbs[i] instanceof Phone_) {//判断它的运行类型是 Phone_
                ((Phone_) usbs[i]).call();
            }

        }
    }
}

interface Usb {
    void work();
}

class Phone_ implements Usb {
    public void call() {
        System.out.println("手机可以打电话");
    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("手机工作中");
    }
}

class Camera_ implements Usb {
    @Override
    public void work() {
        System.out.println("相机工作中");
    }
}

在这里插入图片描述

8.3 接口存在多态传递现象

案例说明

public class InterfacePolyPass {
    public static void main(String[] args) {

        //接口类型的变量 可以指向 指向实现了该接口类的对象的实例
        IG ig = new Teacher();
        //如果IG了IH接口，而Teacher类实现了 IG 接口
        //实际上就相当于 Teacher 类也实现了 IH 接口
        //这就是所谓的 接口多态传递 现象
        IH ih = new Teacher();

    }
}

interface IH {
    void hi();
}

interface IG extends IH {}

class Teacher implements IG {
    @Override
    public void hi() {

    }
}

9. 练习

  • 看看下列代码有哪些错误
public class InterfaceExercise02 {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

interface A {
    int x = 0; //等价 public static final int x = 0;
}  

class B {
    int x = 1;
} //普通属性

class C extends B implements A {
    public void pX() {
        //System.out.println(x); //错误，原因不明确x
        //可以明确的指定x
        //访问接口的 x 就使用 A.x
        //访问父类的 x 就使用 super.x
        System.out.println(A.x + " " + super.x);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new C().pX();
    }
}

10. 类定义的进一步完善

在这里插入图片描述

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