Java基础二十（接口）

1. 接口

java 中接口作用和生活中的接口类似，它提供一种约定，使实现接口的类在形式上保持一致。

抽象类中可以有普通方法二接口中的方法默认都是抽象的，也可以说接口是一个特殊的 抽象类 ，接口不能被实例化，而且没有构造方法。

1.1 定义接口

public interface 接口名 {// 接口成员
}

语法解析

和抽象类不同，定义接口使用 interface 修饰符。抽象类使用 abstract 修饰符。
接口的访问权限是 public 或包访问权限，与类的访问权限类似。
一个接口可以继承其他接口，称为父接口，并且接口可以多继承。它将继承父接口中声明的常量和抽象方法。
成员列表中的成员变量声明 [public] [static] [final] 数据类型成员变量名 = 常量 ；即 接口中成员变量默认都是 public、static、final 的，因此 public static final 可以省略。
成员列表中的成员方法声明 [public] [abstract] 返回值类型方法名称(参数列表) ；即 接口中的方法默认都是 public、abstract 的，因此 public abstract 可以省略。

与抽象类一样，使用接口要通过子类，子类通过关键字 implements 关键字实现接口。实现接口的语法格式如下：

public 类名 implements 接口名 {// 实现方法// 普通方法// 属性
}

语法解析

实现接口使用关键字 implements ，实现抽象类使用关键字 extends。
一个类可以实现多个接口，各个接口之间用逗号分隔。
实现接口的类必须实现接口中定义的抽象方法，即使类中不使用某个抽象方法也必须实现它，通常用空方法体实现子类不需要的抽象方法，如果抽象方法有返回值，可返回默认值。
接口的实现类允许包含普通方法。
在实现抽象方法是需要指定 public 权限，否则会产生编译错误。

示例

/*** 定义接口，关键词：interface*/
public interface USBInterface {  // 定义USB接口void service();
}// 定义U盘类，实现USB接口
class UDisk implements USBInterface {// 实现接口的抽象方法public void service() {System.out.println("连接USB接口，开始传输数据");}
}// 定义风扇类，实现USB接口
class UsbFan implements USBInterface {// 实现接口的抽象方法public void service() {System.out.println("连接USB接口，风扇开始转动");}
}

public class UsbTest {public static void main(String[] args) {// U盘插入USB接口USBInterface uDisk = new UDisk();uDisk.service();  // 连接USB接口，开始传输数据USBInterface usbFan = new UsbFan();usbFan.service();  // 连接USB接口，风扇开始转动}
}

1.2 实现多个接口

接口本身也可以继承接口，接口继承的语法格式如下：

[修饰符] interface 接口名 extends 父接口1,父接口2,... {// 常量定义// 方法定义
}

java 中继承是单继承，使用 extends 关键字；但是一个类可以实现多个接口，使用 implements , 多个接口之间用 , 隔开。实现多个接口的语法如下：

class 类名 extends 父类名 implements 接口1,接口2,... {// 类的成员
}

一个类可以同时继承和实现接口，extends 要在 implements 之前

public class LenovoComputer extends Computer implements USBInterface,ChargeInterface{}

接口与接口之间是继承关系，使用 extends 关键字。多个接口使用 , 隔开。

public interface USBInterface {void transferData();
}public interface ChargeInterface {void chargeDevice();
}public interface USBC extends USBInterface, ChargeInterface {// 可以添加自己的方法
}public class Main {public static void main(String[] args) {USBC usbC = new SomeClass();usbC.transferData();    // 调用继承自 USBInterface 的方法usbC.chargeDevice();    // 调用继承自 ChargeInterface 的方法}
}class SomeClass implements USBC {@Overridepublic void transferData() {System.out.println("Transferring data via USB-C");}@Overridepublic void chargeDevice() {System.out.println("Charging device via USB-C");}
}

1.3 jdk 8 接口新特性

在 jdk8.0 中 default 关键字可用于在接口中修饰方法（默认方法），default 修饰的方法可以具体实现，也只能在接口中出现。default 修饰的方法可以被重写。
示例

public interface MyInterface {void existingMethod();default void newDefaultMethod() {System.out.println("This is a new default method.");}
}public class MyClass implements MyInterface {@Overridepublic void existingMethod() {System.out.println("Existing method implementation.");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyClass myClass = new MyClass();myClass.existingMethod();        // 输出：Existing method implementation.myClass.newDefaultMethod();      // 输出：This is a new default method.}
}

默认方法可以在不破坏已经在使用该接口的所有代码。默认方法有时也称为防御方法（defender method）或虚拟扩展方法（virtual extension method）

接口中还可以有 static 修饰的方法，称为静态方法(类方法)。 static 方法必须直接使用接口名.方法名调用。

public interface MyInterface {void instanceMethod();static void staticMethod() {System.out.println("This is a static method.");}
}public class MyClass implements MyInterface {@Overridepublic void instanceMethod() {System.out.println("Instance method implementation.");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyInterface.staticMethod();     // 输出：This is a static method.MyClass myClass = new MyClass();myClass.instanceMethod();       // 输出：Instance method implementation.}
}

1.4 jdk 9.0 中接口的新特性

通过将接口中的方法声明为 private，我们可以定义仅在接口内部使用的辅助方法，这些方法不会成为对外暴露的 API 的一部分。私有方法可以被接口中的其他方法调用，从而提供了代码复用和封装的能力。

public interface MyInterface {void publicMethod();default void defaultMethod() {privateMethod();System.out.println("This is a default method.");}private void privateMethod() {System.out.println("This is a private method.");}
}public class MyClass implements MyInterface {@Overridepublic void publicMethod() {System.out.println("Public method implementation.");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyClass myClass = new MyClass();myClass.publicMethod();       // 输出：Public method implementation.myClass.defaultMethod();      // 输出：This is a private method.//      This is a default method.}
}

1.5 抽象类和接口的区别

特性	接口	抽象类
多继承	接口可以继承多个父类接口	子类只能继承一个直接抽象类
实现	子类通过`implements`实现多个接口	子类通过`extends`继承抽象类
成员	接口中只能有常量、抽象方法。JDK8.0及以后的版本中可以有`static`方法和`default`方法	抽象类中可以有实例成员、静态成员抽象方法。抽象类中不能使用`default`关键字修饰
成员修饰符	接口中只能定义常量（public static final 修饰的变量）	抽象类可以定义变量，也可以定义常量
子类实现	子类在实现抽象方法时必须指定`public`权限	子类在实现抽象方法时不影响缩小访问权限
构造函数	接口中不能定义构造函数	抽象类可以有构造函数，但不能进行实例化
最高层	接口没有最高层	类的最高层是`Object`类