day15_接口

接口的概念

接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是/要...则必须能...”的思想。继承是一个"是不是"的关系，而接口实现则是 "能不能"的关系。接口的本质是契约，标准，规范，就像我们的法律一样。制定好后大家都要遵守。接口(interface)是抽象方法和常量值定义的集合。

接口的特点：

用interface来定义。
接口中的所有成员变量都默认是由public static final修饰的。
接口中的所有抽象方法都默认是由public abstract修饰的。
接口中没有构造器。因为接口主要是扩展功能的，而没有具体存在
接口采用多继承机制。
接口中，没有静态代码块。

定义格式

示例：

public interface InterFaceName {
  // 定义还有抽象方法的接口
  public abstract void method(); 
}

如果是Java 7及以前的JDK，那么接口中可以包含的内容有常量：

/*
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）
 */
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;

}

如果是Java 7及以前的JDK，那么接口中可以包含的内容还有抽象方法：

/*
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。
3. 方法的三要素，可以随意定义。
 */
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();

}

从Java 8开始，接口里允许定义默认方法

/*
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。
 */
public interface MyInterfaceDefault {

    // 抽象方法
    public abstract void methodAbs();


    // 新添加的默认方法
    public default void methodDefault() {
        System.out.println("这是新添加的默认方法");
    }

}

从Java 9开始，接口当中允许定义私有方法

/*
问题描述：
我们需要抽取一个共有方法，用来解决两个默认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。


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
}
 */
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");
    }

}

接口的使用

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 {
// ...
}

2. 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。

3. 创建实现类的对象，进行使用。

代码示例

定义接口

package demo02;

public interface Inter {
    //定义常量
    public static final int number = 30;

    //定义抽象方法
    public abstract void method();
}

定义实现类

package demo02;

public class InterImpl extends Object implements Inter {
    public InterImpl() {
        super();
    }

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("method");
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show");
    }
}

定义测试类

package demo02;

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建实现类对象
        Inter i = new InterImpl();
        //访问接口中常量
        System.out.println(i.number);
        //访问接口在常量，推荐
        System.out.println(Inter.number);
        //访问接口在方法
        i.method();
        i.show();
    }
}

小结：

定义Java类的语法格式：先写extends，后写implements 例如：class SubClass extends SuperClass implements InterfaceA{ }
一个类可以实现多个接口，接口也可以继承其它接口。
实现接口的类中必须提供接口中所有方法的具体实现内容，方可实例化。否则，仍为抽象类。
接口的主要用途就是被实现类实现。（面向接口编程）
与继承关系类似，接口与实现类之间存在多态性
接口和类是并列关系，或者可以理解为一种特殊的类。从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义(JDK7.0及之前)，而没有变量和方法的实现。

类和接口的关系

类与类的关系：继承关系，只能单继承，但是可以多层继承
类与接口的关系：实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口
接口与接口的关系： 继承关系，可以单继承，也可以多继承

抽象类和接口的区别

成员区别

抽象类中可以包括：变量,常量；有构造方法；有抽象方法,也有非抽象方法
接口中主要是：常量；抽象方法，无构造方法，

关系区别

类与类：继承，单继承
类与接口：实现，可以单实现，也可以多实现
接口与接口：继承，单继承，多继承

设计理念区别

抽象类：对类抽象，包括属性、行为
接口： 对行为抽象，主要是行为

接口和抽象类之间的对比详细如下图所示

注意事项

若一个接口中定义了一个默认方法，而另外一个接口中也定义了一个同名同参数的方法（不管此方法是否是默认方法），在实现类同时实现了这两个接口时，会出现：接口冲突。解决办法：实现类必须覆盖接口中同名同参数的方法，来解决冲突。
若一个接口中定义了一个默认方法，而父类中也定义了一个同名同参数的非抽象方法，则不会出现冲突问题。因为此时遵守：类优先原则。接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。

笔记本电脑案例

笔记本电脑（laptop）通常具备使用USB设备的功能。在生产时，笔记本都预留了可以插入USB设备的USB接口，但具体是什么USB设备，笔记本厂商并不关心，只要符合USB规格的设备都可以。定义USB接口，具备最基本的开启功能和关闭功能。鼠标和键盘要想能在电脑上使用，那么鼠标和键盘也必须遵守USB规范，实现USB接口，否则鼠标和键盘的生产出来也无法使用。

案例分析

进行描述笔记本类，实现笔记本使用USB鼠标、USB键盘

USB接口，包含开启功能、关闭功能
笔记本类，包含运行功能、关机功能、使用USB设备功能
鼠标类，要实现USB接口，并具备点击的方法
键盘类，要实现USB接口，具备敲击的方法

案例实现

定义USB接口

package demo03;

interface USB {
    void open();// 开启功能

    void close();// 关闭功能
}

定义鼠标类

package demo03;
//定义鼠标类 实现USB的接口
class Mouse implements USB {
    public void open() {
        System.out.println("鼠标开启，红灯闪一闪");
    }

    public void close() {
        System.out.println("鼠标关闭，红灯熄灭");
    }

    public void click() {
        System.out.println("鼠标单击");
    }
}

定义键盘类

package demo03;

class KeyBoard implements USB {
    public void open() {
        System.out.println("键盘开启，绿灯闪一闪");
    }

    public void close() {
        System.out.println("键盘关闭，绿灯熄灭");
    }

    public void type() {
        System.out.println("键盘打字");
    }
}

定义笔记本类

package demo03;

class Laptop {
    // 笔记本开启运行功能 
    public void run() {
        System.out.println("笔记本运行");
    }

    // 笔记本使用usb设备，这时当笔记本对象调用这个功能时，必须给其传递一个符合USB规则的USB设备
    public void useUSB(USB usb) {
        // 判断是否有USB设备 
        if (usb != null) {
            usb.open(); // 类型转换,调用特有方法
            if (usb instanceof Mouse) {
                Mouse m = (Mouse) usb;
                m.click();
            } else if (usb instanceof KeyBoard) {
                KeyBoard kb = (KeyBoard) usb;
                kb.type();
            }
            usb.close();
        }
    }

    public void shutDown() {
        System.out.println("笔记本关闭");
    }
}