【javaSE】接口和Object类（一）-阿里云开发者社区

接口的概念

在现实生活中，接口的例子比比皆是，比如：笔记本上的USB口

电源插座

电脑的USB口上，可以插：U盘、鼠标、键盘...所有符合USB协议的设备

电源插座插孔上，可以插：电脑、电视机、电饭煲...所有符合规范的设备

通过上述例子可以看出：

接口就是公共的行为规范标准，大家在实现时，只要符合规范标准，就可以通用。在Java中，接口可以看成是：多个类的公共规范，是一种引用数据类型。

语法规则

接口的定义格式与定义类的格式基本相同，将class关键字换成 interface 关键字，就定义了一个接口

public interface 接口名称{
// 抽象方法
public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配，可以不写
public void method2();
abstract void method3();
void method4();
// 注意：在接口中上述写法都是抽象方法，跟推荐方式4，代码更简洁
}

提示

1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.

2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词.

3. 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性

接口使用

接下来我们来看一看接口的简单实现

接口不能直接使用，必须要有一个"实现类"来"实现"该接口，实现接口中的所有抽象方法

public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}

注意：子类和父类之间是extends 继承关系，类与接口之间是 implements 实现关系。

示例

实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子

1. USB接口：包含打开设备、关闭设备功能

2. 笔记本类：包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能

3. 鼠标类：实现USB接口，并具备点击功能

4. 键盘类：实现USB接口，并具备输入功能

首先我们定义一个抽象类，里面包含打开和关闭的方法，也就是实现USB接口

// USB接口
public interface USB {
    void openDevice();
    void closeDevice();
}

接下来我们实现鼠标类，实现USB接口；

1、我们需要多接口内的方法进行重写，变成所对应类的方法

2、实现该类特有的方法

public class Mouse implements USB {
    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("打开鼠标");
    }
    @Override
    public void closeDevice() {
        System.out.println("关闭鼠标");
    }
    public void click(){
        System.out.println("鼠标点击");
    }
}

然后实现键盘类，实现USB接口；

1、我们依旧需要多接口内的方法进行重写，变成所对应类的方法

2、实现该类特有的方法

public class KeyBoard implements USB {
    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("打开键盘");
    } 
    @Override
    public void closeDevice() {
        System.out.println("关闭键盘");
    }
    public void inPut(){
        System.out.println("键盘输入");
    }
}

我们的键盘和鼠标都要依赖笔记本电脑来使用，所以接下来我们写

笔记本类：使用USB设备

public class Computer {
    public void powerOn(){
        System.out.println("打开笔记本电脑");
    }
    public void powerOff(){
        System.out.println("关闭笔记本电脑");
    }
    public void useDevice(USB usb){
        usb.openDevice();
        if(usb instanceof Mouse) {
            Mouse mouse = (Mouse)usb;
            mouse.click();//向下转型，调用鼠标类独有的方法
        }else if(usb instanceof KeyBoard) {
            KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
            keyBoard.inPut();//向下转型，调用键盘独有的方法
        } 
    usb.closeDevice();
    }
}

这里又有一个关键字instanceof

instanceof是Java中的二元运算符，用于测试左边对象是否是右边类的实例，返回boolean的数据类型。

这里用于防止向下转型的不安全性

最后我们书写一个测试类，实现整个流程

public class TestUsb {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        // 打开电脑
        computer.powerOn();
        // 使用鼠标设备
        computer.useDevice(new Mouse());
        // 使用键盘设备
        computer.useDevice(new KeyBoard());
        // 关闭电脑
        computer.powerOff();
    }

执行结果如下

以上就是接口的一个简单实现，接下来我们看看接口具有哪些特性吧

接口特性

1. 接口类型是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

public class TestUSB {
    public static void main(String[] args) {
        USB usb = new USB();
    }
} 
// Error:(10, 19) java: day20210915.USB是抽象的; 无法实例化

2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法

即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是public abstract，其他修饰符都会报错

public interface USB {
    // Error:(4, 18) java: 此处不允许使用修饰符private
    private void openDevice();
    void closeDevice();
}

3. 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现

public interface USB {
    void openDevice();
    // 编译失败：因为接口中的方式默认为抽象方法
    // Error:(5, 23) java: 接口抽象方法不能带有主体
    void closeDevice(){
        System.out.println("关闭USB设备");
    }
}

4. 重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限

public interface USB {
    void openDevice(); // 默认是public的
    void closeDevice(); // 默认是public的
}
public class Mouse implements USB {
    @Override
    void openDevice() {
        System.out.println("打开鼠标");
    } 
// ...
} 
// 编译报错，重写USB中openDevice方法时，不能使用默认修饰符
// 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public

5. 接口中可以含有变量

但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量

public interface USB {
    double brand = 3.0; // 默认被：final public static修饰
    void openDevice();
    void closeDevice();
}
public class TestUSB {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(USB.brand); // 可以直接通过接口名访问，说明是静态的
        // 编译报错：Error:(12, 12) java: 无法为最终变量brand分配值
        USB.brand = 2.0; // 说明brand具有final属性
    }
}

6. 接口中不能有静态代码块和构造方法

public interface USB {
    // 编译失败
    public USB(){
    } 
    // 编译失败
    {
    } 
void openDevice();
void closeDevice();
}

7. 接口虽然不是类，但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class

8. 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法，则类必须设置为抽象类

9. jdk8中：接口中还可以包含default方法。

实现多个接口

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类只能有一个父类，即Java中不支持多继承，但是一个类可以实现多个接口。下面通过类来表示一组动物

class Animal {
    protected String name;
        public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
}

另外我们再提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的"

interface IFlying {
    void fly();
} 
interface IRunning {
    void run();
} 
interface ISwimming {
    void swim();
}

接下来我们创建几个具体的动物

猫, 是会跑的

class Cat extends Animal implements IRunning {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    } 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
    }
}

鱼, 是会游的

class Fish extends Animal implements ISwimming {
    public Fish(String name) {
        super(name);
}
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
    }
}

青蛙, 既能跑, 又能游(两栖动物)

class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
    public Frog(String name) {
        super(name);
    } 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name + "正在往前跳");
    } 
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
    }
}

注意：一个类实现多个接口时，每个接口中的抽象方法都要实现，否则类必须设置为抽象类

在博主所使用的IDEA上，可以使用Ctrl+i实现快速接口

还有一种神奇的动物, 水陆空三栖, 叫做 "鸭子"

class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
    public Duck(String name) {
        super(name);
    } 
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");
    } 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
    }
}

上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多种接口.

继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是具有 xxx 特性

猫是一种动物, 具有会跑的特性.

青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳

鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞

这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序⚪忘记类型.

有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型，而只关注某个类是否具备某种能力.

例如, 现在实现一个方法, 叫 "散步"

public static void walk(IRunning running) {
    System.out.println("我带着伙伴去散步");
    running.run();
}

在这个 walk 方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的, 就行

Cat cat = new Cat("小猫");
walk(cat);
Frog frog = new Frog("小青蛙");
walk(frog);
// 执行结果
我带着伙伴去散步
小猫正在用四条腿跑
我带着伙伴去散步
小青蛙正在往前跳

甚至参数可以不是 "动物", 只要会跑!

class Robot implements IRunning {
    private String name;
    public Robot(String name) {
    this.name = name;
} 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name + "正在用轮子跑");
    }
} 
Robot robot = new Robot("机器人");
walk(robot);
// 执行结果
机器人正在用轮子跑

【javaSE】接口和Object类（一）

接口的概念

语法规则

提示

接口使用

示例

接口特性

1. 接口类型是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法

3. 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现

4. 重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限

5. 接口中可以含有变量

6. 接口中不能有静态代码块和构造方法

7. 接口虽然不是类，但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class

8. 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法，则类必须设置为抽象类

9. jdk8中：接口中还可以包含default方法。

实现多个接口

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1. 接口类型是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法

3. 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现

4. 重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限

5. 接口中可以含有变量

6. 接口中不能有静态代码块和构造方法

7. 接口虽然不是类，但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class

8. 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法，则类必须设置为抽象类

9. jdk8中：接口中还可以包含default方法。

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