接口概念
官方解釋:Java 接口是一系列方法的聲明,是一些方法特征的集合,一個接口只有方法的特征沒有方法的實現(xiàn),因此這些方法可以在不同的地方被不同的類實現(xiàn),而這些實現(xiàn)可以具有不同的行為(功能)。
我的解釋:接口可以理解為一種特殊的類,里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所組成。接口是解決 Java 無法使用多繼承的一種手段,但是接口在實際中更多的作用是制定標(biāo)準(zhǔn)的?;蛘呶覀兛梢灾苯影呀涌诶斫鉃?00%的抽象類,既接口中的方法必須全部是抽象方法。(JDK1.8之前可以這樣理解)
接口的特點
就像一個類一樣,一個接口也能夠擁有方法和屬性,但是在接口中聲明的方法默認(rèn)是抽象的。(即只有方法標(biāo)識符,而沒有方法體)。
- 接口指明了一個類必須要做什么和不能做什么,相當(dāng)于類的藍(lán)圖。
- 一個接口就是描述一種能力,比如“運動員”也可以作為一個接口,并且任何實現(xiàn)“運動員”接口的類都必須有能力實現(xiàn)奔跑這個動作(或者 implement move()方法),所以接口的作用就是告訴類,你要實現(xiàn)我這種接口代表的功能,你就必須實現(xiàn)某些方法,我才能承認(rèn)你確實擁有該接口代表的某種能力。
- 如果一個類實現(xiàn)了一個接口中要求的所有的方法,然而沒有提供方法體而僅僅只有方法標(biāo)識,那么這個類一定是一個抽象類。(必須記?。撼橄蠓椒ㄖ荒艽嬖谟诔橄箢惢蛘呓涌谥?,但抽象類中卻能存在非抽象方法,即有方法體的方法。接口是百分之百的抽象類)
- 一個 JAVA 庫中接口的例子是:Comparator 接口,這個接口代表了“能夠進(jìn)行比較”這種能力,任何類只要實現(xiàn)了這個Comparator 接口的話,這個類也具備了“比較”這種能力,那么就可以用來進(jìn)行排序操作了。
為什么要用接口
- 接口被用來描述一種抽象。
- 因為 Java 不像C++一樣支持多繼承,所以 Java 可以通過實現(xiàn)接口來彌補(bǔ)這個局限。
- 接口也被用來實現(xiàn)解耦。
- 接口被用來實現(xiàn)抽象,而抽象類也被用來實現(xiàn)抽象,為什么一定要用接口呢?接口和抽象類之間又有什么區(qū)別呢?原因是抽象類內(nèi)部可能包含非 final 的變量,但是在接口中存在的變量一定是 final,public,static 的。
接口的語法實現(xiàn)
為了聲明一個接口,我們使用 interface 這個關(guān)鍵字,在接口中的所有方法都必須只聲明方法標(biāo)識,而不要去聲明具體的方法體,因為具體的方法體的實現(xiàn)是由繼承該接口的類來去實現(xiàn)的,因此,接口并不用管具體的實現(xiàn)。接口中的屬性默認(rèn)為 Public Static Final.一個類實現(xiàn)這個接口必須實現(xiàn)這個接口中定義的所有的抽象方法。
一個簡單的接口就像這樣:擁有全局變量和抽象方法。
為了實現(xiàn)這個接口,我們使用 implements 關(guān)鍵詞去實現(xiàn)接口:
其中 testClass 類實現(xiàn)了我們上面剛才定義的 in1 這個接口,既然你要實現(xiàn)接口,也就是實現(xiàn)接口代表的一種能力,那么你就必須去實現(xiàn)接口給你規(guī)定的方法,只有把接口給你規(guī)定的抽象方法都給實現(xiàn)了,才承認(rèn)你這個類實現(xiàn)了這個接口,實現(xiàn)了這個接口代表的某種功能。上圖實現(xiàn)了接口中規(guī)定的 display()方法。
寫一個測試類,用來測試一下我們剛才實現(xiàn)的這個接口,因為testclass類的對象t實現(xiàn)了接口規(guī)定的 display 方法,那么自然而然就可以調(diào)用 display()方法咯。
有興趣的同學(xué)可以去這個在線IDE親自試一試:點擊打開鏈接
接口的進(jìn)一步理解
我們知道,如果某個設(shè)備需要向電腦中讀取或者寫入某些東西,這些設(shè)備一般都是采用 USB 方式與電腦連接的,我們發(fā)現(xiàn),只要帶有 USB 功能的設(shè)備就可以插入電腦中使用了,那么我們可以認(rèn)為USB就是一種功能,這種功能能夠做出很多的事情(實現(xiàn)很多的方法),其實 USB 就可以看做是一種標(biāo)準(zhǔn),一種接口,只要實現(xiàn)了USB標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備我就認(rèn)為你已經(jīng)擁有了 USB 這種功能。(因為你實現(xiàn)了我 USB 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法),下面是具體的例子:
先聲明USB接口:其中規(guī)定了要實現(xiàn)USB接口就必須實現(xiàn)接口規(guī)定實現(xiàn)的 read( )和 write( )這兩個方法。
interface USB { void read(); void write();}
然后在寫一個U盤類和一個鍵盤類,這兩個類都去實現(xiàn) USB 接口。(實現(xiàn)其中的方法)
class YouPan implements USB {
@Override
public void read() {
System.out.println("U盤正在通過USB功能讀取數(shù)據(jù)"); }
@Override
public void write() {
System.out.println("U盤正在通過USB功能寫入數(shù)據(jù)"); }}
這是U盤的具體實現(xiàn)。
class JianPan implements USB {
@Override
public void read() {
System.out.println("鍵盤正在通過USB功能讀取數(shù)據(jù)"); }
@Override
public void write() {
System.out.println("鍵盤正在通過USB功能寫入數(shù)據(jù)"); }}
這是鍵盤的具體實現(xiàn)。
那么,現(xiàn)在U盤和鍵盤都實現(xiàn)了 USB 功能,也就是說 U 盤和鍵盤都能夠調(diào)用 USB 接口中規(guī)定的方法,并且他們實現(xiàn)的方式都不一樣。
我們在寫一個測試,來看看具體的實現(xiàn):
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//生成一個實現(xiàn)可USB接口(標(biāo)準(zhǔn))的U盤對象
YouPan youPan = new YouPan();
//調(diào)用U盤的read( )方法讀取數(shù)據(jù)
youPan.read();
//調(diào)用U盤的write( )方法寫入數(shù)據(jù)
youPan.write();
//生成一個實現(xiàn)可USB接口(標(biāo)準(zhǔn))的鍵盤對象
JianPan jianPan = new JianPan();
//調(diào)用鍵盤的read( )方法讀取數(shù)據(jù)
jianPan.read();
//調(diào)用鍵盤的write( )方法寫入數(shù)據(jù)
jianPan.write(); }}
結(jié)果如下:
感興趣的同學(xué)可以去在線IDE平臺自己驗證一下:點擊打開鏈接
關(guān)于接口的幾個重點
- 我們不能直接去實例化一個接口,因為接口中的方法都是抽象的,是沒有方法體的,這樣怎么可能產(chǎn)生具體的實例呢?但是,我們可以使用接口類型的引用指向一個實現(xiàn)了該接口的對象,并且可以調(diào)用這個接口中的方法。因此,上圖中最后的方法調(diào)用我們還可以這樣寫:(實際上就是使用了 Java 中多態(tài)的特性)
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//生成一個實現(xiàn)可USB接口(標(biāo)準(zhǔn))的U盤對象
//但是使用一個接口引用指向?qū)ο?nbsp;
//USB接口類引用可以指向一個實現(xiàn)了USB接口的對象
USB youPan = new YouPan();
//調(diào)用U盤的read( )方法讀取數(shù)據(jù)
youPan.read();
//調(diào)用U盤的write( )方法寫入數(shù)據(jù)
youPan.write();
//生成一個實現(xiàn)可USB接口(標(biāo)準(zhǔn))的鍵盤對象
//但是使用一個接口引用指向?qū)ο?nbsp;
//USB接口類引用可以指向一個實現(xiàn)了USB接口的對象
USB jianPan = new JianPan();
//調(diào)用鍵盤的read( )方法讀取數(shù)據(jù)
jianPan.read();
//調(diào)用鍵盤的write( )方法寫入數(shù)據(jù)
jianPan.write(); }}
2.一個類可以實現(xiàn)不止一個接口。
3.一個接口可以繼承于另一個接口,或者另一些接口,接口也可以繼承,并且可以多繼承。
4.一個類如果要實現(xiàn)某個接口的話,那么它必須要實現(xiàn)這個接口中的所有方法。
5.接口中所有的方法都是抽象的和 public 的,所有的屬性都是 public,static,final 的。
6.接口用來彌補(bǔ)類無法實現(xiàn)多繼承的局限。
7.接口也可以用來實現(xiàn)解耦。
接口的通俗理解
前面我們講多態(tài)的時候用“空調(diào)”——“遙控器”的方式去理解多態(tài),實際上在上面的的幾個重點中的第一條講的也是多態(tài)的實現(xiàn),比如,我們可以把“節(jié)能”作為一種標(biāo)準(zhǔn),或者說節(jié)能就是一個“接口”,這個接口中有一個方法,叫做變頻方法,任何空調(diào),如果要稱得上叫做節(jié)能空調(diào)的話,那么必須實現(xiàn)“節(jié)能”這個接口,實現(xiàn)“節(jié)能”這個接口,也就必須實現(xiàn)“節(jié)能”接口中規(guī)定實現(xiàn)的“變頻”方法,這樣才算是真正的實現(xiàn)了“節(jié)能”這個接口,實現(xiàn)了“節(jié)能”這個功能。
當(dāng)某個空調(diào)實現(xiàn)了“節(jié)能”接口后,這個空調(diào)就具備了節(jié)能的功能,那么我們也可以不用空調(diào)類的引用指向空調(diào)對象,我們可以直接使用一個“節(jié)能”接口類型引用的“遙控器”去指向“空調(diào)”,雖然這個“遙控器”上面只有一個按鍵,只有一個“變頻”的方法,但是“遙控器”所指向的空調(diào)是實現(xiàn)了“節(jié)能”這個接口的,是有“變頻”方法的實現(xiàn)的,我們用這個只有一個“變頻”方法的遙控器去命令空調(diào)調(diào)用“變頻”方法,也是行得通的。
接口的標(biāo)識用法
雖然接口內(nèi)部定義了一些抽象方法,但是并不是所有的接口內(nèi)部都必須要有方法,比如 Seriallizable 接口,Seriallizable 接口的作用是使對象能夠“序列化”,但是 Seriallizable 接口中卻沒有任何內(nèi)容,也就是說,如果有一個類需要實現(xiàn)“序列化”的功能,則這個類必須去實現(xiàn) Seriallizable 接口,但是卻并不用實現(xiàn)方法(因為接口中沒有方法),此時,這個 Serilizable 接口就僅僅是一個“標(biāo)識”接口,是用來標(biāo)志一個類的,標(biāo)志這個類具有這個“序列化”功能。具體的實現(xiàn)請參考我的另一篇文章——JAVA 之 IO 流。
接口在生活中的思想體現(xiàn)
其實,在我們的生活當(dāng)中,有很多地方都體現(xiàn)了“接口”的思想,想必,正在閱讀這篇博文的你,是不是也喜歡攝影呢?
玩攝影的童鞋都知道,單反由相機(jī)和鏡頭組成,相機(jī)分不同的型號,有半畫幅的,也有全畫幅的。鏡頭也是一樣的,分長焦,短焦;還有定焦和變焦。每種鏡頭都有各自特定的發(fā)揮場景。正是因為鏡頭的多元化,使得我們的攝影能夠“術(shù)業(yè)有專攻”。大家想一想,如果我們的單反相機(jī)部分和鏡頭部分是固定在一起的,不能夠更換鏡頭,那么將會多么的糟糕??!
因此,每個相機(jī)品牌為了能夠兼容不同的鏡頭,各自發(fā)布了一套鏡頭卡口的標(biāo)準(zhǔn),這套標(biāo)準(zhǔn)就好比我們前面提到的“接口”,都是某種“約束”。舉個栗子,我們佳能的相機(jī),不管你是哪一家鏡頭生產(chǎn)廠商,騰龍也好,適馬也好,只要你按照我佳能卡口的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)鏡頭,你生產(chǎn)的鏡頭都能夠很好的在我佳能相機(jī)上面驅(qū)動。
因此,當(dāng)我們打開“某東”,準(zhǔn)備給自己的新相機(jī)買鏡頭的時候,就不難發(fā)現(xiàn),我們需要根據(jù)自己相機(jī)的品牌來挑選特定卡口的鏡頭,這樣的鏡頭才能被我們的相機(jī)正常驅(qū)動。
回到 Java 上面來說,其實接口給我們帶來的最大的好處就是“解耦”了,相機(jī)能夠搭配不同的鏡頭,才能有各種各樣的搭配玩法,變得更加的靈活。在軟件系統(tǒng)中也是一樣的,接口可以有很多不同“特色”的實現(xiàn)類,我們只需要聲明同一個接口,卻可以引用很多個該“接口”引申出來的“子類”,這不也大大增強(qiáng)了我們軟件系統(tǒng)中組件的靈活性嗎?
聰明的你,對于“接口”的理解是不是又更加的深入了呢?