【Java开发指南 | 第二十九篇】Java接口-阿里云开发者社区

Java 接口

在面向对象编程中，接口（Interface）是一种抽象的数据类型，它定义了一组方法的声明但没有实现。

接口的优点

1、接口定义了一组方法的约定，实现该接口的类必须提供这些方法的具体实现（否则类必须声明为抽象类）。这种约定可以确保不同类之间的一致性和互操作性。

2、类可以实现多个接口，从而具有不同的行为。这种多态性使得代码更加灵活，可以根据需要动态选择不同的行为。

3、接口可以帮助解耦合，降低类之间的依赖关系。通过依赖于接口而不是具体的实现，可以使得代码更加灵活、可维护和可扩展。

4、接口可以用于实现回调机制，即一个对象在某个事件发生时通知其他对象执行特定的操作。通过接口，可以定义回调方法，其他对象可以实现这些方法并注册到相应的事件监听器中。

举个例子：

javaCopy Codeinterface Shape {
    double calculateArea();
    double calculatePerimeter();
}

这个 Shape 接口定义了两个方法 calculateArea() 和 calculatePerimeter()，但没有提供具体的实现。然后，不同的类可以实现这个接口，并根据具体形状（如圆形、矩形等）提供这两个方法的具体实现。

接口的实现

类使用implements关键字实现接口，Implements关键字放在class声明后面。

其语法为：

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

以下举例说明。

目的：创建一个 Shape 接口，并实现两个不同形状的类：Circle（圆形）和 Rectangle（矩形）

1、首先，我们定义 Shape 接口：

javaCopy Code// Shape 接口
interface Shape {
    double calculateArea();
    double calculatePerimeter();
}

然后，我们实现 Circle 类：

javaCopy Code// Circle 类实现 Shape 接口
class Circle implements Shape {
    private double radius;
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    @Override
    public double calculateArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
    @Override
    public double calculatePerimeter() {
        return 2 * Math.PI * radius;
    }
}

接着，我们实现 Rectangle 类：

javaCopy Code// Rectangle 类实现 Shape 接口
class Rectangle implements Shape {
    private double length;
    private double width;
    public Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    @Override
    public double calculateArea() {
        return length * width;
    }
    @Override
    public double calculatePerimeter() {
        return 2 * (length + width);
    }
}

现在，我们可以使用这些类来计算不同形状的面积和周长：

javaCopy Codepublic class Ice {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle(5);
        System.out.println("Circle Area: " + circle.calculateArea());
        System.out.println("Circle Perimeter: " + circle.calculatePerimeter());
        Shape rectangle = new Rectangle(4, 6);
        System.out.println("Rectangle Area: " + rectangle.calculateArea());
        System.out.println("Rectangle Perimeter: " + rectangle.calculatePerimeter());
    }
}

整体代码如下：

// Shape 接口
interface Shape {
    double calculateArea();//计算面积
    double calculatePerimeter();//计算周长
}
//Circle 类实现 Shape 接口
class Circle implements Shape {
 private double radius;
 public Circle(double radius) {
     this.radius = radius;
 }
 @Override
 public double calculateArea() {
     return Math.PI * radius * radius;
 }
 @Override
 public double calculatePerimeter() {
     return 2 * Math.PI * radius;
 }
}
//Rectangle 类实现 Shape 接口
class Rectangle implements Shape {
 private double length;
 private double width;
 public Rectangle(double length, double width) {
     this.length = length;
     this.width = width;
 }
 @Override
 public double calculateArea() {
     return length * width;
 }
 @Override
 public double calculatePerimeter() {
     return 2 * (length + width);
 }
}
public class Ice {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle(5);
        System.out.println("Circle Area: " + circle.calculateArea());
        System.out.println("Circle Perimeter: " + circle.calculatePerimeter());
        Shape rectangle = new Rectangle(4, 6);
        System.out.println("Rectangle Area: " + rectangle.calculateArea());
        System.out.println("Rectangle Perimeter: " + rectangle.calculatePerimeter());
    }
}

接口的继承

接口之间可以发生继承，类似于类之间的继承关系。接口继承使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法签名。这种继承关系可以帮助组织和抽象代码，使代码更具扩展性和可维护性。

单个文件中接口的继承：

// 父接口
interface Shape {
    void draw();
}
// 子接口继承父接口
interface Circle extends Shape {
    double calculateArea();
}
// 实现子接口的类
class CircleImpl implements Circle {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Circle");
    }
    @Override
    public double calculateArea() {
        // 计算圆的面积
        return 10.0; // 假设这里返回一个具体的面积值
    }
}

Circle 接口继承了 Shape 接口，因此 Circle 接口包含了 draw() 方法。实现 Circle 接口的 CircleImpl 类必须提供 draw() 方法的具体实现，同时也需要提供 calculateArea() 方法的实现，因为它是 Circle 接口中定义的。

多个文件中接口的继承：

// 文件名: Sports.java
public interface Sports
{
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}
// 文件名: ball.java
public interface tball extends Sports
{
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}
// 文件名: ice.java
public interface ice extends Sports
{
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

ice接口自己声明了四个方法，从Sports接口继承了两个方法，因此，实现ice接口的类需要实现六个方法。

相似的，实现ball接口的类需要实现五个方法，其中两个来自于Sports接口。

接口的多继承

在Java中，接口允许多继承，使用extends关键字。

在接口的多继承中extends关键字只需要使用一次，在其后跟着继承接口。语法如下：

public interface Hockey extends Sports, Event

示例：

// 定义 Sports 接口
interface Sports {
    void play();
    void score();
}
// 定义 Event 接口
interface Event {
    void organize();
    void participate();
}
// 定义 run 接口，继承 Sports 和 Event 接口
public interface run extends Sports, Event {
    void numberOfPlayers();
}

run 接口继承了 Sports 和 Event 接口，同时还增加了自己的方法 numberOfPlayers()。

现在，任何实现了 run 接口的类都需要提供 play()、score()、organize()、participate() 和 numberOfPlayers() 这些方法的具体实现，如下所示。

// 定义 Sports 接口
interface Sports {
    void play();
    void score();
}
// 定义 Event 接口
interface Event {
    void organize();
    void participate();
}
// 定义 run 接口，继承 Sports 和 Event 接口
public interface run extends Sports, Event {
    void numberOfPlayers();
}
public class Ice implements run{
  public void play() {
        System.out.println("Playing ice sport");
    }
    public void score() {
        System.out.println("Scoring in ice sport");
    }
    public void organize() {
        System.out.println("Organizing ice event");
    }
    public void participate() {
        System.out.println("Participating in ice event");
    }
    public void numberOfPlayers() {
        System.out.println("Number of players in ice sport");
    }
   
    public static void main(String[] args) {
        Ice ice = new Ice();
        ice.play();
        ice.score();
        ice.organize();
        ice.participate();
        ice.numberOfPlayers();
        }
}

【Java开发指南 | 第二十九篇】Java接口

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