day10【接口、多态】

亦凉 2023-07-12 14:18 1阅读 0赞

### 一、接口定义 ###

**接口**就是多个类的公共规范。  
接口是一种引用数据类型，最重要的内容就是其中的：抽象方法。

如何定义一个接口的格式：

public interface 接口名称 { 
        // 接口内容
    }

> 备注：换成了关键字interface之后，编译生成的字节码文件仍然是：.java --> .class。

*  如果是Java 7，那么接口中可以包含的内容有：

1.  常量
2.  抽象方法

*  如果是Java 8，还可以额外包含有：

1.  默认方法
2.  静态方法

*  如果是Java 9，还可以额外包含有：

1.  私有方法

**接口使用步骤：**

1.  接口不能直接使用，必须有一个“实现类”来“实现”该接口。  
    格式：

public class 实现类名称 implements 接口名称 { 
        // ...
    }

1.  接口的实现类必须覆盖重写（实现）接口中所有的抽象方法。  
    实现：去掉abstract关键字，加上方法体大括号。
2.  创建实现类的对象，进行使用。

> 注意事项： 如果实现类并没有覆盖重写接口中所有的抽象方法，那么这个实现类自己就必须是抽象类。

### 二、接口中可包含的四种方法，一种常量 ###

##### **四种方法，一种常量** #####

1.  抽象方法
2.  默认方法
3.  静态方法
4.  私有方法  
    常量

##### **四种方法格式：** #####

*  **常量**  
    格式：  
    \[public\] \[static\] \[final\] 数据类型 常量名称 = 数据值;

> 注意事项：
> 
> 1.  接口当中的常量，可以省略public static final，注意：不写也照样是这样。
> 2.  接口当中的常量，必须进行赋值；不能不赋值。
> 3.  **接口中常量的名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔。（推荐命名规则）**

示例：

public interface MyInterfaceConst { 
    
        // 这其实就是一个常量，一旦赋值，不可以修改
        public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12;
    
    }

**1. 抽象方法**  
格式：  
\[public\] \[abstract\] 返回值类型 方法名称(参数列表);

> 注意：
> 
> 1.  接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：public abstract
> 2.  这两个关键字修饰符，可以选择性地省略。（今天刚学，所以不推荐。）
> 3.  方法的三要素，可以随意定义。

实例：

public interface MyInterfaceAbstract { 
    
        // 这是一个抽象方法
        public abstract void methodAbs1();
    
        // 这也是抽象方法
        abstract void methodAbs2();
    
        // 这也是抽象方法
        public void methodAbs3();
    
        // 这也是抽象方法
        void methodAbs4();
    
    }

**2. 默认方法**  
格式：  
\[public\] default 返回值类型 方法名称(参数列表) \{ 方法体 \}

> 备注：接口当中的默认方法，可以解决接口升级的问题。  
> 默认方法存在的意义：有自己的方法体，不需要在“实现类“中重写也可以调用，就不需要升级那些已经投入生产的实现类，便于后期的升级。

public interface MyInterfaceDefault { 
    
        // 抽象方法
        public abstract void methodAbs();
    
        // 新添加了一个抽象方法
    // public abstract void methodAbs2();
    
        // 新添加的方法，改成默认方法
        public default void methodDefault() { 
            System.out.println("这是新添加的默认方法");
        }
    
    }

**3. 静态方法**  
格式：  
\[public\] static 返回值类型 方法名称(参数列表) \{ 方法体 \}

> 注意：应该通过接口名称进行调用，不能通过实现类对象调用接口静态方法  
> 示例：

public interface MyInterfaceStatic { 
    
        public static void methodStatic() { 
            System.out.println("这是接口的静态方法！");
        }
    
    }

**4. 私有方法**  
普通私有方法：private 返回值类型 方法名称(参数列表) \{ 方法体 \}  
静态私有方法：private static 返回值类型 方法名称(参数列表) \{ 方法体 \}

格式：

1.  普通私有方法，解决多个默认方法之间重复代码问题  
    格式：  
    private 返回值类型 方法名称(参数列表) \{  
    方法体  
    \}
2.  静态私有方法，解决多个静态方法之间重复代码问题  
    格式：  
    private static 返回值类型 方法名称(参数列表) \{  
    方法体  
    \}

**注意：private的方法只有接口自己才能调用，不能被实现类或别人使用。  
为什么要有静态私有方法：因为静态方法不能调用普通变量和方法，只能设一个静态私有方法被调用**

普通私有方法示例：

public interface MyInterfacePrivateA { 
    
        public default void methodDefault1() { 
            System.out.println("默认方法1");
            methodCommon();
        }
    
        public default void methodDefault2() { 
            System.out.println("默认方法2");
            methodCommon();
        }
    
        private void methodCommon() { 
            System.out.println("AAA");
            System.out.println("BBB");
            System.out.println("CCC");
        }
    
    }

静态私有方法示例：

public interface MyInterfacePrivateB { 
    
        public static void methodStatic1() { 
            System.out.println("静态方法1");
            methodStaticCommon();
        }
    
        public static void methodStatic2() { 
            System.out.println("静态方法2");
            methodStaticCommon();
        }
    
        private static void methodStaticCommon() { 
            System.out.println("AAA");
            System.out.println("BBB");
            System.out.println("CCC");
        }
    
    }

##### 接口注意事项： #####

1.  接口是没有静态代码块或者构造方法的。
2.  一个类的直接父类是唯一的，但是一个类可以同时实现多个接口。  
    格式：

public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB { 
        // 覆盖重写所有抽象方法
    }

1.  如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的抽象方法，那么只需要覆盖重写一次即可。
2.  如果实现类没有覆盖重写所有接口当中的所有抽象方法，那么实现类就必须是一个**抽象类**。
3.  **如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的默认方法，那么实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写。**
4.  一个类如果父类当中的方法，和接口当中的默认方法产生了冲突，优先用父类当中的方法。

### 三、多态 ###

##### 1、多态定义 #####

代码当中体现多态性，其实就是一句话：父类引用指向子类对象。

**格式：**  
父类名称 对象名 = new 子类名称();  
或者：  
接口名称 对象名 = new 实现类名称();

示例：

public class Demo01Multi { 
    
        public static void main(String[] args) { 
            // 使用多态的写法
            // 左侧父类的引用，指向了右侧子类的对象
            Fu obj = new Zi();
    
            obj.method();
            obj.methodFu();
        }
    }

##### 2、多态，访问成员变量和方法的方式 #####

访问成员变量的两种方式：

1.  直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找。
2.  间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找。

访问成员方法的规则是：  
看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。

> 对比一下：  
> 成员变量：编译看左边，运行还看左边。  
> 成员方法：编译看左边，运行看右边。

##### 3、转型 #####

*  **向上转型**：多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程，这个过程是默认的。  
    当父类引用指向一个子类对象时，便是向上转型。  
    使用格式：

父类类型 变量名 = new 子类类型();
    如：Animal a = new Cat();

*  **向下转型**：父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的。  
    使用格式：

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;
    如:Cat c =(Cat) a;

> **为什么要转型** 当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误。也就是说，不能调用子类拥  
> 有，而父类没有的方法。编译都错误，更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以，想要调用子 类特有的方法，必须做向下转型。

*  **instanceof**  
    如何才能知道一个父类引用的对象，本来是什么子类？  
    格式：

对象 instanceof 类名称

这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面类型的实例。

示例：

public class Test { 
    	public static void main(String[] args) { 
    	// 向上转型
    	Animal a = new Cat();
    	a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
    	// 向下转型
    	if (a instanceof Cat){ 
    		Cat c = (Cat)a;
    		c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
    		} else if (a instanceof Dog){ 
    		Dog d = (Dog)a;
    		d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 watchHouse
    		}
    	}
    }