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Java介面如何定義和使用

PHPz
發布: 2023-04-18 22:10:06
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    一、引入

    一方面,有時必須從幾個類別中衍生出一個子類,繼承它們所有的屬性和方法。但是,Java不支援多重繼承。有了接口,就可以得到多重繼承的效果。

    另一方面,有時必須從幾個類別中抽取一些共同的行為特徵,而它們之間又沒有is-a的關係,僅僅是具有相同的行為特徵而已。例如:滑鼠、鍵盤、印表機、掃描器、相機、充電器、MP3機、手機、數位相機、行動硬碟等都支援USB連接。

    二、理解

    介面就是規範,定義的是一組規則,體現了現實世界中「如果你是/想要…則必須能…」的想法。繼承是一個"是不是"的關係,而介面實作則是"能不能"的關係。

    介面的本質是契約,標準,規範,就像我們的法律一樣。制定好後大家都要遵守。

    三、使用

    介面使用關鍵字interface來定義。在

    Java中,介面和類別是並列關係,或者介面可以理解為一種特殊的類別。從本質上講,介面是一種特殊的抽象類,這種抽象類別中只包含常數和方法的定義(JDK7.0及之前),而沒有變數和方法的實作。

    定義Java類別的語法格式:先寫extends,後寫implements

    class SubClass extends SuperClass implements InterfaceA{ }
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    介面(interface)是抽象方法和常數值定義的集合。

    如何定義介面:

    JDK7及以前:只能定義全域常數與抽象方法

    1. 介面中的所有成員變數都預設為由public static final修飾的,可以省略不寫。

    2. 介面中的所有抽象方法都預設是由public abstract修飾的。

    程式碼示範:

    public interface Runner {
      int ID = 1;//<=>public static final int ID = 1;
      void start();//<=>public abstract void start();
      public void run();//<=>public abstract void run();
      void stop();//<=>public abstract void stop();
    }
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    JDK8:除了定義全域常數和抽象方法之外,還可以定義靜態方法、預設方法。

    1.靜態方法:使用 static 關鍵字修飾。

    介面中定義的靜態方法,只能透過介面來調用,並執行其方法體。我們經常在相互一起使用的類別中使用靜態方法。你可以在標準庫中找到像Collection/CollectionsPath/Paths這樣成對的介面和類別。

    2.預設方法:預設方法使用 default 關鍵字修飾。可以透過實作類別物件來呼叫。我們在已有的介面中提供新方法的同時,也保持了與舊版程式碼的兼容性。例如:java 8 API中對CollectionListComparator等介面提供了豐富的預設方法。

    • 若一個介面中定義了一個預設方法,而另外一個介面中也定義了一個同名同參數的方法(不管此方法是否是預設方法),在實作類別同時實作了這兩個介面時,會出現:介面衝突。解決方法:實作類別必須覆蓋介面中同名同參數的方法,來解決衝突。

    • 若一個介面中定義了一個預設方法,而父類別中也定義了一個同名同參數的非抽象方法,那麼子類別在沒有重寫此方法的情況下,預設呼叫的是父類別中的同名同參數的方法,不會出現衝突問題。因為此時遵守:類別優先原則。介面中具有相同名稱和參數的預設方法會被忽略。

    • 如何在子類別(或實作類別)的方法中呼叫父類別、介面中被重寫的方法?

    程式碼演示1:

    public void myMethod(){
    		method3();//调用自己定义的重写的方法
    		super.method3();//调用的是父类中声明的
    		//调用接口中的默认方法
    		CompareA.super.method3();
    		CompareB.super.method3();
    	}
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    程式碼示範2:

    interface Filial {// 孝顺的
    	default void help() {
    		System.out.println("老妈,我来救你了");
    	}
    }
    interface Spoony {// 痴情的
    	default void help() {
    		System.out.println("媳妇,别怕,我来了");
    	}
    }
    class Father{
    	public void help(){
    		System.out.println("儿子,就我媳妇!");
    	}
    }
    class Man extends Father implements Filial, Spoony {
    	@Override
    	public void help() {
    		System.out.println("我该就谁呢?");
    		Filial.super.help();
    		Spoony.super.help();
    	}	
    }
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    介面中不能定義建構器的!意味著接口不可以實例化。

    介面採用多重繼承機制。可以實作多個介面 ,彌補了Java單繼承性的限制。

    格式:class AA extends BB implements CC,DD,EE;

    Java開發中,介面透過讓類別去實作(implements)的方式來使用。

    • 如果實作類別覆寫了介面中的所有抽象方法,則此實作類別就可以實例化 。

    • 如果實作類別沒有覆寫介面中所有的抽象方法,則此實作類別仍為抽象類別。

    程式碼示範:

    /*
    实现类SubAdapter必须给出接口SubInterface以及父接口MyInterface
    中所有方法的实现。否则,SubAdapter仍需声明为abstract的。
    */
    interface MyInterface{
        String s=“MyInterface”;
        public void absM1();
        }
    interface SubInterface extends MyInterface{
        public void absM2();
        }
    public class SubAdapter implements SubInterface{
        public void absM1(){System.out.println(“absM1”);}
        public void absM2(){System.out.println(“absM2”);}
    }
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    介面與介面之間可以繼承,而且可以多繼承。

    一個類別可以實作多個無關的介面。

    程式碼示範:

    interface Runner { public void run();}
    interface Swimmer {public double swim();}
    class Creator{public int eat(){…}} 
    class Man extends Creator implements Runner ,Swimmer{
        public void run() {……}
        public double swim() {……}
        public int eat() {……}
    }
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    與繼承關係類似,介面與實作類別之間存在多態性

    程式碼示範:

    public class Test{
      public static void main(String args[]){
        Test t = new Test();
        Man m = new Man();
        t.m1(m);
        t.m2(m);
        t.m3(m);
      }
      public String m1(Runner f) { f.run(); }
      public void m2(Swimmer s) {s.swim();}
      public void m3(Creator a) {a.eat();}
    }
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    介面的匿名實作類別匿名物件

    程式碼示範:

    public class USBTest {
    	public static void main(String[] args) {
    		Computer com = new Computer();
    		//1.创建了接口的非匿名实现类的非匿名对象
    		Flash flash = new Flash();
    		com.transferData(flash);
    		//2. 创建了接口的非匿名实现类的匿名对象
    		com.transferData(new Printer());
    		//3. 创建了接口的匿名实现类的非匿名对象
    		USB phone = new USB(){
    			@Override
    			public void start() {
    				System.out.println("手机开始工作");
    			}
    			@Override
    			public void stop() {
    				System.out.println("手机结束工作");
    			}			
    		};
    		com.transferData(phone);
    		//4. 创建了接口的匿名实现类的匿名对象
    		com.transferData(new USB(){
    			@Override
    			public void start() {
    				System.out.println("mp3开始工作");
    			}
    			@Override
    			public void stop() {
    				System.out.println("mp3结束工作");
    			}
    		});
    	}
    }
    class Computer{	
    	public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
    		usb.start();		
    		System.out.println("具体传输数据的细节");		
    		usb.stop();
    	}		
    }
    interface USB{
    	//常量:定义了长、宽、最大最小的传输速度等	
    	void start();	
    	void stop();	
    }
    class Flash implements USB{
    	@Override
    	public void start() {
    		System.out.println("U盘开启工作");
    	}
    	@Override
    	public void stop() {
    		System.out.println("U盘结束工作");
    	}	
    }
    class Printer implements USB{
    	@Override
    	public void start() {
    		System.out.println("打印机开启工作");
    	}
    	@Override
    	public void stop() {
    		System.out.println("打印机结束工作");
    	}	
    }
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    四、應用程式-代理模式(Proxy)

    1. 應用場景

    • 安全代理:屏蔽對真實角色的直接存取。

    • 遠端代理程式:透過代理程式類別處理遠端方法呼叫(RMI)。

    • 延迟加载:先加载轻量级的代理对象,真正需要再加载真实对象,比如你要开发一个大文档查看软件,大文档中有大的图片,有可能一个图片有100MB,在打开文件时,不可能将所有的图片都显示出来,这样就可以使用代理模式,当需要查看图片时,用proxy来进行大图片的打开。

    2. 分类

    • 静态代理(静态定义代理类)

    • 动态代理(动态生成代理类)

    3. 代码演示

    //举例一:
    interface Network {
        public void browse();
        }
    // 被代理类
    class RealServer implements Network { @Override
        public void browse() {
        System.out.println("真实服务器上
        网浏览信息");
        } 
    }
    // 代理类
    class ProxyServer implements Network {
        private Network network;
        public ProxyServer(Network network) {
        this.network = network; }
        public void check() {
        System.out.println("检查网络连接等操作");
    }
        public void browse() {
        check();
        network.browse();
        } 
    }
    public class ProxyDemo {
        public static void main(String[] args) {
        Network net = new ProxyServer(new
        RealServer());
        net.browse();
        } 
    }
    //举例二:
    public class StaticProxyTest {
    	public static void main(String[] args) {
    		Proxy s = new Proxy(new RealStar());
    		s.confer();
    		s.signContract();
    		s.bookTicket();
    		s.sing();
    		s.collectMoney();
    	}
    }
    interface Star {
    	void confer();// 面谈
    	void signContract();// 签合同
    	void bookTicket();// 订票
    	void sing();// 唱歌
    	void collectMoney();// 收钱
    }
    //被代理类
    class RealStar implements Star {
    	public void confer() {
    	}
    	public void signContract() {
    	}
    	public void bookTicket() {
    	}
    	public void sing() {
    		System.out.println("明星:歌唱~~~");
    	}
    	public void collectMoney() {
    	}
    }
    //代理类
    class Proxy implements Star {
    	private Star real;
    	public Proxy(Star real) {
    		this.real = real;
    	}
    	public void confer() {
    		System.out.println("经纪人面谈");
    	}
    	public void signContract() {
    		System.out.println("经纪人签合同");
    	}
    	public void bookTicket() {
    		System.out.println("经纪人订票");
    	}
    	public void sing() {
    		real.sing();
    	}
    	public void collectMoney() {
    		System.out.println("经纪人收钱");
    	}
    }
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    五、接口和抽象类之间的对比

    No.区别点抽象类接口
    1定义包含抽象方法的类主要是抽象方法和全局常量的集合
    2组成构造方法、抽象方法、普通方法、常量、变量常量、抽象方法、(jdk8.0:默认方法、静态方法)
    3使用子类继承抽象类(extends)子类实现接口(implements)
    4关系抽象类可以实现多个接口接口不能继承抽象类,但允许继承多个接口
    5常见设计模式模板方法简单工厂、工厂方法、代理模式
    6对象都通过对象的多态性产生实例化对象都通过对象的多态性产生实例化对象
    7局限抽象类有单继承的局限接口没有此局限
    8实际作为一个模板是作为一个标准或是表示一种能力
    9选择如果抽象类和接口都可以使用的话,优先使用接口,因为避免单继承的局限如果抽象类和接口都可以使用的话,优先使用接口,因为避免单继承的局限

    六、经典题目(排错)

    //题目一:
    interface A {
        int x = 0;
        }
    class B {
        int x = 1;
        }
    class C extends B implements A {
        public void pX() {
        System.out.println(x);
        }
    public static void main(String[] args) {
        new C().pX();
        } 
    }
    //题目二:
    interface Playable {
        void play();
        }
    interface Bounceable {
        void play();
    }
    interface Rollable extends Playable, Bounceable {
        Ball ball = new Ball("PingPang");
    }
    class Ball implements Rollable {
        private String name;
        public String getName() {
        return name; 
        }
        public Ball(String name) {
        this.name = name; 
        }
        public void play() {
        ball = new Ball("Football");
        System.out.println(ball.getName());
        } 
    }
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    以上是Java介面如何定義和使用的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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