Java接口(interface)的概念及使用

系统管理员 2022-05-22 02:38 167阅读 0赞

在抽象类中，可以包含一个或多个抽象方法；但在接口(interface)中，所有的方法必须都是抽象的，不能有方法体，它比抽象类更加“抽象”。  
  
接口使用 interface 关键字来声明，可以看做是一种特殊的抽象类，可以指定一个类必须做什么，而不是规定它如何去做。  
  
现实中也有很多接口的实例，比如说串口电脑硬盘，Serial ATA委员会指定了Serial ATA 2.0规范，这种规范就是接口。Serial ATA委员会不负责生产硬盘，只是指定通用的规范。  
  
希捷、日立、三星等生产厂家会按照规范生产符合接口的硬盘，这些硬盘就可以实现通用化，如果正在用一块160G日立的串口硬盘，现在要升级了，可以购买一块320G的希捷串口硬盘，安装上去就可以继续使用了。  
  
下面的代码可以模拟Serial ATA委员会定义以下串口硬盘接口：

1. //串行硬盘接口

2. **public****interface** SataHdd\{

3. //连接线的数量

4. **public****static****final**int CONNECT\_LINE=4;

5. //写数据

6. **public**voidwriteData(String data);

7. //读数据

8. **public** String readData();

9. \}

注意：接口中声明的成员变量默认都是 public static final 的，必须显示的初始化。因而在常量声明时可以省略这些修饰符。  
  
接口是若干常量和抽象方法的集合，目前看来和抽象类差不多。确实如此，接口本就是从抽象类中演化而来的，因而除特别规定，接口享有和类同样的“待遇”。比如，源程序中可以定义多个类或接口，但最多只能有一个public 的类或接口，如果有则源文件必须取和public的类和接口相同的名字。和类的继承格式一样，接口之间也可以继承，子接口可以继承父接口中的常量和抽象方法并添加新的抽象方法等。  
  
但接口有其自身的一些特性，归纳如下。  
  
1) 接口中只能定义抽象方法，这些方法默认为 public abstract 的，因而在声明方法时可以省略这些修饰符。试图在接口中定义实例变量、非抽象的实例方法及静态方法，都是非法的。例如：

1. **public****interface** SataHdd\{

2. //连接线的数量

3. **public**int connectLine;//编译出错，connectLine被看做静态常量，必须显式初始化

4. //写数据

5. **protected**voidwriteData(String data);//编译出错，必须是public类型

6. //读数据

7. **public****static** String readData()\{ //编译出错，接口中不能包含静态方法

8. **return**"数据";//编译出错，接口中只能包含抽象方法，

9. \}

10. \}

3) 接口中没有构造方法，不能被实例化。  
  
4) 一个接口不实现另一个接口，但可以继承多个其他接口。接口的多继承特点弥补了类的单继承。例如：

1. //串行硬盘接口

2. **public****interface** SataHdd **extends** A,B\{

3. // 连接线的数量

4. **public****static****final**int CONNECT\_LINE =4;

5. // 写数据

6. **public**voidwriteData(String data);

7. // 读数据

8. **public** String readData();

9. \}

10. **interface** A\{

11. **public**voida();

12. \}

13. **interface** B\{

14. **public**voidb();

15. \}

## **为什么使用接口** ##

大型项目开发中，可能需要从继承链的中间插入一个类，让它的子类具备某些功能而不影响它们的父类。例如 A -> B -> C -> D -> E，A 是祖先类，如果需要为C、D、E类添加某些通用的功能，最简单的方法是让C类再继承另外一个类。但是问题来了，Java 是一种单继承的语言，不能再让C继承另外一个父类了，只到移动到继承链的最顶端，让A再继承一个父类。这样一来，对C、D、E类的修改，影响到了整个继承链，不具备可插入性的设计。  
  
接口是可插入性的保证。在一个继承链中的任何一个类都可以实现一个接口，这个接口会影响到此类的所有子类，但不会影响到此类的任何父类。此类将不得不实现这个接口所规定的方法，而子类可以从此类自动继承这些方法，这时候，这些子类具有了可插入性。  
  
我们关心的不是哪一个具体的类，而是这个类是否实现了我们需要的接口。  
  
接口提供了关联以及方法调用上的可插入性，软件系统的规模越大，生命周期越长，接口使得软件系统的灵活性和可扩展性，可插入性方面得到保证。  
  
接口在面向对象的 Java 程序设计中占有举足轻重的地位。事实上在设计阶段最重要的任务之一就是设计出各部分的接口，然后通过接口的组合，形成程序的基本框架结构。

## **接口的使用** ##

接口的使用与类的使用有些不同。在需要使用类的地方，会直接使用new关键字来构建一个类的实例，但接口不可以这样使用，因为接口不能直接使用 new 关键字来构建实例。  
  
接口必须通过类来实现(implements)它的抽象方法，然后再实例化类。类实现接口的关键字为implements。  
  
如果一个类不能实现该接口的所有抽象方法，那么这个类必须被定义为抽象方法。  
  
不允许创建接口的实例，但允许定义接口类型的引用变量，该变量指向了实现接口的类的实例。  
  
一个类只能继承一个父类，但却可以实现多个接口。  
  
实现接口的格式如下：  
修饰符 class 类名 extends 父类 implements 多个接口 \{   
 实现方法  
\}  
  
请看下面的例子：

1. import**static** java.lang.System.\*;

3. **public****class** Demo\{

4. **public****static**voidmain(String\[\] args)\{

5.  SataHdd sh1=**new**SeagateHdd();//初始化希捷硬盘

6.  SataHdd sh2=**new**SamsungHdd();//初始化三星硬盘

7. \}

8. \}

10. //串行硬盘接口

11. **interface** SataHdd\{

12. //连接线的数量

13. **public****static****final**int CONNECT\_LINE=4;

14. //写数据