Java接口:接口的定义和接口的实现,定义接口,实现接口

接口类似于类,但接口的成员没有执行体,它只是方法、属性、事件和索引符的组合而已。接口不能被实例化,接口没有构造方法,没有字段。在应用程序中,接口就是一种规范,它封装了可以被多个类继承的公共部分。

定义接口

接口继承和实现继承的规则不同,一个类只有一个直接父类,但可以实现多个接口。Java 接口本身没有任何实现,只描述 public 行为,因此 Java 接口比 Java 抽象类更抽象化。Java 接口的方法只能是抽象的和公开的,Java 接口不能有构造方法,Java 接口可以有 public、static 和 final 属性。

接口把方法的特征和方法的实现分隔开来,这种分隔体现在接口常常代表一个角色,它包装与该角色相关的操作和属性,而实现这个接口的类便是扮演这个角色的演员。一个角色由不同的演员来演,而不同的演员之间除了扮演一个共同的角色之外,并不要求其他的共同之处。

接口对于其声明、变量和方法都做了许多限制,这些限制作为接口的特征归纳如下:
  • 具有 public 访问控制符的接口,允许任何类使用;没有指定 public 的接口,其访问将局限于所属的包。
  • 方法的声明不需要其他修饰符,在接口中声明的方法,将隐式地声明为公有的(public)和抽象的(abstract)。
  • 在 Java 接口中声明的变量其实都是常量,接口中的变量声明,将隐式地声明为 public、static 和 final,即常量,所以接口中定义的变量必须初始化。
  • 接口没有构造方法,不能被实例化。例如:
public interface A {
    publicA(){…}    // 编译出错,接口不允许定义构造方法
}
  • 一个接口不能够实现另一个接口,但它可以继承多个其他接口。子接口可以对父接口的方法和常量进行重写。例如:
public interface StudentInterface extends PeopleInterface {
    // 接口 StudentInterface 继承 PeopleInterface
    int age = 25;    // 常量age重写父接口中的age常量
    void getInfo();    // 方法getInfo()重写父接口中的getInfo()方法
}
Java 接口的定义方式与类基本相同,不过接口定义使用的关键字是 interface,接口定义由接口声明和接口体两部分组成。语法格式如下:
[public] interface interface_name [extends interface1_name[, interface2_name,…]] {
    // 接口体,其中可以包含定义常量和声明方法
    [public] [static] [final] type constant_name = value;    // 定义常量
    [public] [abstract] returnType method_name(parameter_list);    // 声明方法
}
其中,public 表示接口的修饰符,当没有修饰符时,则使用默认的修饰符,此时该接口的访问权限仅局限于所属的包;interfaCe_name 表示接口的名称,可以是任何有效的标识符;extends 表示接口的继承关系;interface1_name 表示要继承的接口名称;constant_name 表示变量名称,一般是 static 和 final 型的;returnType 表示方法的返回值类型;parameter_list 表示参数列表,在接口中的方法是没有方法体的。

提示:如果接口本身被定义为 public,则所有的方法和常量都是 public 型的。

例如,定义一个接口 MyInterface,并在该接口中声明常量和方法,如下:
public interface MyInterface {    // 接口myInterface
    String name;    // 不合法,变量name必须初始化
    int age = 20;    // 合法,等同于 public static final int age=20;
    void getInfo();    // 方法声明,等同于 public abstract void getInfo();
}

实现接口

接口被定义后,一个或者多个类都可以实现该接口,这需要在实现接口的类的定义中包含 implements 子句,然后实现由接口定义的方法。实现接口的一般形式如下:
<public> class <class_name> [extends superclass_name] [implements interface[, interface…]] {
    //主体
}

如果一个类实现多个接口,这些接口需要使用逗号分隔。如果一个类实现两个声明了同样方法的接口,那么相同的方法将被其中任一个接口使用。实现接口的方法必须声明为 public,而且实现方法的类型必须严格与接口定义中指定的类型相匹配。

例 1

在程序的开发中,需要完成两个数的求和运算和比较运算功能的类非常多。那么可以定义一个接口来将类似功能组织在一起。下面创建一个示例,具体介绍接口的实现方式。

1)创建一个名称为 IMath 的接口,代码如下:
public interface IMath {
    public int sum();    // 完成两个数的相加
    public int maxNum(int a,int b);    // 获取较大的数
}
2)定义一个 MathClass 类并实现 IMath 接口,MathClass 类实现代码如下:
public class MathClass implements IMath {
    private int num1;    // 第 1 个操作数
    private int num2;    // 第 2 个操作数
    public MathClass(int num1,int num2) {
        // 构造方法
        this.num1 = num1;
        this.num2 = num2;
    }
    // 实现接口中的求和方法
    public int sum() {
        return num1 + num2;
    }
    // 实现接口中的获取较大数的方法
    public int maxNum(int a,int b) {
        if(a >= b) {
            return a;
        } else {
            return b;
        }
    }
}
在实现类中,所有的方法都使用了 public 访问修饰符声明。无论何时实现一个由接口定义的方法,它都必须实现为 public,因为接口中的所有成员都显式声明为 public。

3)最后创建测试类 NumTest,实例化接口的实现类 MathClass,调用该类中的方法并输出结果。该类内容如下:
public class NumTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建实现类的对象
        MathClass calc = new MathClass(100, 300);
        System.out.println("100 和 300 相加结果是:" + calc.sum());
        System.out.println("100 比较 300,哪个大:" + calc.maxNum(100, 300));
    }
}
程序运行结果如下所示。
100 和 300 相加结果是:400
100 比较 300,哪个大:300
在该程序中,首先定义了一个 IMath 的接口,在该接口中只声明了两个未实现的方法,这两个方法需要在接口的实现类中实现。在实现类 MathClass 中定义了两个私有的属性,并赋予两个属性初始值,同时创建了该类的构造方法。因为该类实现了 MathClass 接口,因此必须实现接口中的方法。在最后的测试类中,需要创建实现类对象,然后通过实现类对象调用实现类中的方法。

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