疯狂JAVA讲义学习——基础代码练习——Interface——接口
作者:互联网
Java 接口
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。
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。
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。
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。
抽象类和接口的区别
- 1. 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。
- 2. 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。
- 3. 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。
- 4. 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:JDK 1.8 以后,接口里可以有静态方法和方法体了。
注: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: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。
接口的声明
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。
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:
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。
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。
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Java 8 新增了接口的默认方法。
简单说,默认方法就是接口可以有实现方法,而且不需要实现类去实现其方法。
我们只需在方法名前面加个 default 关键字即可实现默认方法。
为什么要有这个特性?
首先,之前的接口是个双刃剑,好处是面向抽象而不是面向具体编程,缺陷是,当需要修改接口时候,需要修改全部实现该接口的类,目前的 java 8 之前的集合框架没有 foreach 方法,通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而,对于已经发布的版本,是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。
语法
默认方法语法格式如下:
public interface Vehicle { default void print(){ System.out.println("我是一辆车!"); } }
多个默认方法
一个接口有默认方法,考虑这样的情况,一个类实现了多个接口,且这些接口有相同的默认方法,以下实例说明了这种情况的解决方法:
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在 Java 8之前,接口可以有常量变量和抽象方法。
我们不能在接口中提供方法实现。如果我们要提供抽象方法和非抽象方法(方法与实现)的组合,那么我们就得使用抽象类。
public class Tester { public static void main(String []args) { LogOracle log = new LogOracle(); log.logInfo(""); log.logWarn(""); log.logError(""); log.logFatal(""); LogMySql log1 = new LogMySql(); log1.logInfo(""); log1.logWarn(""); log1.logError(""); log1.logFatal(""); } } final class LogOracle implements Logging { @Override public void logInfo(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "INFO"); closeConnection(); } @Override public void logWarn(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "WARN"); closeConnection(); } @Override public void logError(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "ERROR"); closeConnection(); } @Override public void logFatal(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "FATAL"); closeConnection(); } @Override public void getConnection() { System.out.println("Open Database connection"); } @Override public void closeConnection() { System.out.println("Close Database connection"); } } final class LogMySql implements Logging { @Override public void logInfo(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "INFO"); closeConnection(); } @Override public void logWarn(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "WARN"); closeConnection(); } @Override public void logError(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "ERROR"); closeConnection(); } @Override public void logFatal(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "FATAL"); closeConnection(); } @Override public void getConnection() { System.out.println("Open Database connection"); } @Override public void closeConnection() { System.out.println("Close Database connection"); } } interface Logging { String ORACLE = "Oracle_Database"; String MYSQL = "MySql_Database"; void logInfo(String message); void logWarn(String message); void logError(String message); void logFatal(String message); void getConnection(); void closeConnection();
以上实例执行输出结果为:
Open Database connection Log Message : INFO Close Database connection Open Database connection Log Message : WARN Close Database connection Open Database connection Log Message : ERROR Close Database connection Open Database connection Log Message : FATAL Close Database connection
在上面的例子中,每个日志方法都有自己的实现。
在 Java 8 接口引入了一些新功能——默认方法和静态方法。我们可以在Java SE 8的接口中编写方法实现,仅仅需要使用 default 关键字来定义它们。
在 Java 8 中,一个接口中能定义如下几种变量/方法:
- 常量
- 抽象方法
- 默认方法
- 静态方法
public class Tester { public static void main(String []args) { LogOracle log = new LogOracle(); log.logInfo(""); log.logWarn(""); log.logError(""); log.logFatal(""); LogMySql log1 = new LogMySql(); log1.logInfo(""); log1.logWarn(""); log1.logError(""); log1.logFatal(""); } } final class LogOracle implements Logging { } final class LogMySql implements Logging { } interface Logging { String ORACLE = "Oracle_Database"; String MYSQL = "MySql_Database"; default void logInfo(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "INFO"); closeConnection(); } default void logWarn(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "WARN"); closeConnection(); } default void logError(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "ERROR"); closeConnection(); } default void logFatal(String message) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + "FATAL"); closeConnection(); } static void getConnection() { System.out.println("Open Database connection"); } static void closeConnection() { System.out.println("Close Database connection"); } }
以上实例执行输出结果为:
Open Database connection Log Message : INFO Close Database connection Open Database connection Log Message : WARN Close Database connection Open Database connection Log Message : ERROR Close Database connection Open Database connection Log Message : FATAL Close Database connection
Java 9 不仅像 Java 8 一样支持接口默认方法,同时还支持私有方法。
在 Java 9 中,一个接口中能定义如下几种变量/方法:
- 常量
- 抽象方法
- 默认方法
- 静态方法
- 私有方法
- 私有静态方法
以下实例提取了冗余到通用方法,看起来明显更简洁:
public class Tester { public static void main(String []args) { LogOracle log = new LogOracle(); log.logInfo(""); log.logWarn(""); log.logError(""); log.logFatal(""); LogMySql log1 = new LogMySql(); log1.logInfo(""); log1.logWarn(""); log1.logError(""); log1.logFatal(""); } } final class LogOracle implements Logging { } final class LogMySql implements Logging { } interface Logging { String ORACLE = "Oracle_Database"; String MYSQL = "MySql_Database"; private void log(String message, String prefix) { getConnection(); System.out.println("Log Message : " + prefix); closeConnection(); } default void logInfo(String message) { log(message, "INFO"); } default void logWarn(String message) { log(message, "WARN"); } default void logError(String message) { log(message, "ERROR"); } default void logFatal(String message) { log(message, "FATAL"); } private static void getConnection() { System.out.println("Open Database connection"); } private static void closeConnection() { System.out.println("Close Database connection"); } }
以上实例执行输出结果为:
OpenDatabase connection LogMessage: INFO CloseDatabase connection OpenDatabase connection LogMessage: WARN CloseDatabase connection OpenDatabase connection LogMessage: ERROR CloseDatabase connection OpenDatabase connection LogMessage: FATAL CloseDatabase connection
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publicclassTester{publicstaticvoidmain(String[]args){LogOraclelog = newLogOracle(); log.logInfo(""); log.logWarn(""); log.logError(""); log.logFatal(""); LogMySqllog1 = newLogMySql(); log1.logInfo(""); log1.logWarn(""); log1.logError(""); log1.logFatal(""); }}finalclassLogOracleimplementsLogging{}finalclassLogMySqlimplementsLogging{}interfaceLogging{StringORACLE = "Oracle_Database"; StringMYSQL = "MySql_Database"; privatevoidlog(Stringmessage, Stringprefix){getConnection(); System.out.println("Log Message : " + prefix); closeConnection(); }defaultvoidlogInfo(Stringmessage){log(message, "INFO"); }defaultvoidlogWarn(Stringmessage){log(message, "WARN"); }defaultvoidlogError(Stringmessage){log(message, "ERROR"); }defaultvoidlogFatal(Stringmessage){log(message, "FATAL"); }privatestaticvoidgetConnection(){System.out.println("Open Database connection"); }privatestaticvoidcloseConnection(){System.out.println("Close Database connection"); }}
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