【Java基础】23.接口

文章目录

一、接口的概念
- 1.接口介绍
- 2.接口与类相似点
- 3.接口与类的区别
- 4.接口特性
- 5.抽象类和接口的区别
二、接口的声明
三、接口的实现
四、接口的继承
五、接口的多继承
六、标记接口

一、接口的概念

1.接口介绍

接口（英文：Interface），在 JAVA 编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类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。

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。

2.接口与类相似点

一个接口可以有多个方法。
接口文件保存在 .java 结尾的文件中，文件名使用接口名。
接口的字节码文件保存在 .class 结尾的文件中。
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。

3.接口与类的区别

接口不能用于实例化对象。
接口没有构造方法。
接口中所有的方法必须是抽象方法，Java 8 之后接口中可以使用 default 关键字修饰的非抽象方法。
接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量。
接口不是被类继承了，而是要被类实现。
接口支持多继承。

4.接口特性

接口中每一个方法也是隐式抽象的,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）。
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（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
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接口中的方法。

5.抽象类和接口的区别

抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

注意：JDK 1.8 以后，接口里可以有静态方法和方法体了。

注意：JDK 1.8 以后，接口允许包含具体实现的方法，该方法称为"默认方法"，默认方法使用 default 关键字修饰。更多内容可参考 Java 8 默认方法。

注意：JDK 1.9 以后，允许将方法定义为 private，使得某些复用的代码不会把方法暴露出去。更多内容可参考 Java 9 私有接口方法。

二、接口的声明

接口的声明语法格式如下：

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

Interface关键字用来声明一个接口。下面是接口声明的一个简单例子。

/**
 * @ClassName: SportManInterface
 * @Description: 接口
 * Interface关键字用来声明一个接口。
 * @author: Zh
 * @date: 2024/4/21 8:56
 */
public interface SportManInterface {
    // 接口中的成员：JDK 1.8之前只有 常量 和 抽象方法

    // 常量
    // public static final 可以省略不写，接口默认会为你加上！
    public static final String NAME = "孙悟空";
    String SCHOOL_NAME = "花果山";

    // 2、抽象方法
    //  public abstract 可以省略不写，接口默认会为你加上！
    public abstract void talk();
    void run();

    // 这也是抽象方法
    public void sleep(int a);
}

接口有以下特性：

接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。
接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键字。
接口中的方法都是公有的。

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[, 其他接口名称, 其他接口名称..., ...] ...

IDEA 快捷键 Alt + Enter：
实现类快捷键
接口 SportManInterface 的实现类，实例：

public class SportManInterfaceImpl implements SportManInterface {
    @Override
    public void talk() {
        System.out.println("在聊天");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("在跑步");
    }

    @Override
    public void sleep(int a) {
        System.out.println(a + "个人在睡觉");
    }

    public static void main(String[] args) {
        SportManInterfaceImpl s = new SportManInterfaceImpl();
        s.talk();
        s.run();
        s.sleep(5);
    }

}

编译运行结果如下：

在聊天
在跑步
5个人在睡觉

重写接口中声明的方法时，需要注意以下规则：

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。
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。
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：

一个类可以同时实现多个接口。
一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。
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。

实例：
父接口 People：

public interface People {
    void eat(); // 和接口 Law 的抽象方法一样

    void talk();
}

子接口 Teacher：

/**
 * @ClassName: Teacher
 * @Description: 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。
 * @author: Zh
 * @date: 2024/4/21 10:12
 */
public interface Teacher extends People{
    void teach();
}

接口 Teacher 的实现类 TeacherImpl ：

/**
 * @ClassName: TeacherImpl
 * @Description: 继承的接口，的实现类
 * @author: Zh
 * @date: 2024/4/21 10:14
 */
public class TeacherImpl implements Teacher {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("在吃饭");
    }

    @Override
    public void talk() {
        System.out.println("在聊天");
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("在教书");
    }
}

Teacher 接口自己声明了1个方法，从 People 接口继承了2个方法，这样，实现 Teacher 接口的类需要实现3个方法。

五、接口的多继承

在 Java 中，类的多继承是不合法，但接口允许多继承。
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。如下所示：

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，接口允许多继承，而 Sports及 Event 可以定义或是继承相同的方法。

实例：
接口 People：

public interface People {
    void eat(); // 和接口 Law 的抽象方法一样

    void talk();
}

接口 Law：

public interface Law {
    void rule();

    void eat(); // 和接口 People 的抽象方法一样
}

接口 SportMan 继承接口 Law 和 People ：

/**
 * @ClassName: SportMan
 * @Description: 接口的多继承
 * 一个接口可以同时继承多个接口
 * @author: Zh
 * @date: 2024/4/21 9:56
 */
public interface SportMan extends Law, People {
    void run();

    void competition();
}

接口 SportMan 的实现类 BasketballMan ：

/**
 * @ClassName: BasketballMan
 * @Description: 多继承的接口,的实现类
 * @author: Zh
 * @date: 2024/4/21 9:59
 */
// 相当于：public class BasketballMan implements Law, SportMan, People {
public class BasketballMan implements SportMan {

    @Override
    public void rule() {
        System.out.println("遵守法律。");
    }

    @Override
    public void eat() { // 接口 People 和接口 Law 都有 eat 抽象方法，但只用实现一次
        System.out.println("人们在吃饭。");
    }

    @Override
    public void talk() {
        System.out.println("人们在聊天。");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("人们在跑步。");
    }

    @Override
    public void competition() {
        System.out.println("人们在竞争。");
    }

    public static void main(String[] args) {
        BasketballMan man = new BasketballMan();
        man.talk();
        man.eat();
        man.run();
        man.rule();
        man.competition();
    }

}

编译运行结果如下：

人们在聊天。
人们在吃饭。
人们在跑步。
遵守法律。
人们在竞争。

六、标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记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。

标记接口作用：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 接口定义如下：

package java.util;
public interface EventListener
{}

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：

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。
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。