2020-05-17--Java--day10【接口】

接口

1. 概述

1.接口，是Java语言中一种引用类型，是方法的集合，如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法，那么接口的内部主要就是封装了方法，包含抽象方法（JDK 7及以前），默认方法和静态方法（JDK 8），私有方法（JDK 9）。
2.接口的定义，它与定义类方式相似，但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件，但一定要明确它并不是类，而是另外一种引用数据类型。

引用数据类型：数组，类，接口。

3.接口的使用，它不能创建对象，但是可以被实现（ implements ，类似于被继承）。一个实现接口的类（可以看做是接口的子类），需要实现接口中所有的抽象方法，创建该类对象，就可以调用方法了，否则它必须是一个抽象类。

2.基本格式

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：
  3. 默认方法
  4. 静态方法
    如果是Java 9，还可以额外包含有：
  5. 私有方法

接口中抽象方法的定义

在任何版本的Java中，接口都能定义抽象方法。
格式：

public abstract 返回值类型 方法名称(参数列表);

注意事项：

  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。
    MyInterfaceAbstract接口：
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();
}

接口中抽象方法的使用

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。

MyInterfaceAbstract 接口：

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();

}

MyInterfaceAbstractImpl实现类：

public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract {
    @Override
    public void methodAbs1() {
        System.out.println("这是第一个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs2() {
        System.out.println("这是第二个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs3() {
        System.out.println("这是第三个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs4() {
        System.out.println("这是第四个方法！");
    }
}

main方法：

public class Demo01Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 错误写法！不能直接new接口对象使用。
//        MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract();

        // 创建实现类的对象使用
        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.methodAbs1();
        impl.methodAbs2();
    }
}

运行：


接口中默认方法的定义和使用

从Java 8开始，接口里允许定义默认方法。
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。

MyInterfaceDefault接口：

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");
    }
}

MyInterfaceDefaultA实现类：

public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法，AAA");
    }
}

MyInterfaceDefaultB实现类：

public class MyInterfaceDefaultB implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法，BBB");
    }

    @Override
    public void methodDefault() {
        System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法");
    }
}

main方法：

public class Demo02Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现类对象
        MyInterfaceDefaultA a = new MyInterfaceDefaultA();
        a.methodAbs(); // 调用抽象方法，实际运行的是右侧实现类。

        // 调用默认方法，如果实现类当中没有，会向上找接口
        a.methodDefault(); // 这是新添加的默认方法
        System.out.println("==========");

        MyInterfaceDefaultB b = new MyInterfaceDefaultB();
        b.methodAbs();
        b.methodDefault(); // 实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    }
}

运行:


也就是说当一个接口被其他类实现了，但是又想在接口中添加新的方法，这时候使用默认方法不会报错。
该默认方法可以在实现类中进行覆盖，也可以通过实现类对象直接调用。

接口中静态方法的定义和使用

从Java 8开始，接口当中允许定义静态方法。
格式：

public static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

提示：就是将abstract或者default换成static即可，带上方法体。

MyInterfaceStatic 接口：

public interface MyInterfaceStatic {

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

MyInterfaceStaticImpl 接口实现类：

public class MyInterfaceStaticImpl implements MyInterfaceStatic {

}

main方法：

public class Demo03Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现类对象
        MyInterfaceStaticImpl impl = new MyInterfaceStaticImpl();

        // 错误写法！
//        impl.methodStatic();

        // 直接通过接口名称调用静态方法
        MyInterfaceStatic.methodStatic();
    }

运行:


注意事项：不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。
正确用法：通过接口名称，直接调用其中的静态方法。
格式：
接口名称.静态方法名(参数);

接口中的私有方法的定义和使用

问题描述：

我们需要抽取一个共有方法，用来解决两个默认或静态方法之间重复代码的问题。但是这个共有方法不应该让实现类使用，应该是私有化的。

解决方案：
从Java 9开始，接口当中允许定义私有方法。

  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
}
  1. 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
}

实例：
1.默认方法：
MyInterfacePrivateA 接口：

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();
    }
    
    //使用private是方法私有化，不能被实现类访问到
    private void methodCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }
}

MyInterfacePrivateAImpl 实现类：

public class MyInterfacePrivateAImpl implements MyInterfacePrivateA {

    public void methodAnother() {
        // 直接访问到了接口中的默认方法，这样是错误的！
//        methodCommon();
    }
}

那么实现类中就不能访问到methodCommon方法。
2.静态方法：
MyInterfacePrivateB 接口：

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();
    }

    //使用private关键字，使实现类不能访问该方法
    private static void methodStaticCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }

}

main方法：

public class Demo04Interface {

    public static void main(String[] args) {
        MyInterfacePrivateB.methodStatic1();
        MyInterfacePrivateB.methodStatic2();
        // 错误写法！
//        MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon();
    }
}

这时候就不能通过接口名调用这个methodStaticCommon方法了只能在这个接口中使用。

接口中常量定义和使用

接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰。
从效果上看，这其实就是接口的【常量】。
格式：

public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;

备注：
一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变。

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）
    MyInterfaceConst 接口：
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;
}

main方法：

public class Demo05Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 访问接口当中的常量
        System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS);
    }
}

运行:


接口小结

在Java 9+版本中，接口的内容可以有：

  1. 成员变量其实是常量，格式：
    [public] [static] [final] 数据类型 常量名称 = 数据值;
    注意：
    常量必须进行赋值，而且一旦赋值不能改变。
    常量名称完全大写，用下划线进行分隔。

  2. 接口中最重要的就是抽象方法，格式：
    [public] [abstract] 返回值类型 方法名称(参数列表);
    注意：实现类必须覆盖重写接口所有的抽象方法，除非实现类是抽象类。

  3. 从Java 8开始，接口里允许定义默认方法，格式：
    [public] default 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体 }
    注意：默认方法也可以被覆盖重写，也可以使用实现类对象进行调用

  4. 从Java 8开始，接口里允许定义静态方法，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

  5. 从Java 9开始，接口里允许定义私有方法，格式：
    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 }
    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。

接口使用继承时的注意事项

使用接口的时候，需要注意：

  1. 接口是没有静态代码块或者构造方法的。
public interface MyInterfaceA {

    // 错误写法！接口不能有静态代码块
//    static {
//
//    }

    // 错误写法！接口不能有构造方法
//    public MyInterfaceA() {
//
//    }
}
  1. 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。

MyInterfaceA接口：

public interface MyInterfaceA {

    public abstract void methodA();

    public abstract void methodAbs();
}

MyInterfaceB接口:

public interface MyInterfaceB {


    public abstract void methodB();

    public abstract void methodAbs();
}

MyInterfaceImpl 实现类：

public class MyInterfaceImpl /*extends Object*/ implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {

    @Override
    public void methodA() {
        System.out.println("覆盖重写了A方法");
    }

    @Override
    public void methodB() {
        System.out.println("覆盖重写了B方法");
    }

    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("覆盖重写了AB接口都有的抽象方法");
    }

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。

  1. 如果实现类锁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。不管是不是抽象方法，都必须对默认方法进行覆盖重写。
接口A：
public default void methodDefault() {
        System.out.println("默认方法AAA");
    }
接口B：
public default void methodDefault() {
    System.out.println("默认方法BBB");
}
实现类：
 @Override
    public void methodDefault() {
        System.out.println("对多个接口当中冲突的默认方法进行了覆盖重写");
    }
抽象实现类：
@Override
    public void methodDefault() {

    }
  1. 一个类如果 直接父类 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。
    父类：
public class Fu {

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }
}

接口：

public interface MyInterface {

    public default void method() {
        System.out.println("接口的默认方法");
    }
}

子类：

//继承了父类，又继承了接口
public class Zi extends Fu implements MyInterface {

}

main方法：

public class Demo01Interface {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
        zi.method();
    }
}

运行：


接口之间的多继承

  1. 类与类之间是单继承的。直接父类只有一个。
  2. 类与接口之间是多实现的。一个类可以实现多个接口。
  3. 接口与接口之间是多继承的。

接口A：

public interface MyInterfaceA {

    public abstract void methodA();

    public abstract void methodCommon();

}

接口B：

public interface MyInterfaceB {

    public abstract void methodB();

    public abstract void methodCommon();

}

子接口：

public interface MyInterface extends MyInterfaceA, MyInterfaceB {

    public abstract void method();
}

子接口实现类：

public class MyInterfaceImpl implements MyInterface {
    @Override
    public void method() {

    }

    @Override
    public void methodA() {

    }

    @Override
    public void methodB() {

    }

    @Override
    public void methodCommon() {

    }
}

这个子接口当中有几个方法？答：4个。
methodA 来源于接口A
methodB 来源于接口B
methodCommon 同时来源于接口A和B
method 来源于我自己

注意事项：

  1. 多个父接口当中的抽象方法如果重复，没关系。
  2. 多个父接口当中的默认方法如果重复，那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写，【而且带着default关键字】。
接口A：
    public default void methodDefault() {
        System.out.println("AAA");
    }
接口B：
    public default void methodDefault() {
        System.out.println("BBB");
    }
子接口：

    @Override
    public default void methodDefault() {

    }
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