Java基础——接口

一、接口概述

接口就是多个类的公共规范。
接口是一种引用类型,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

二、接口中的抽象方法

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.方法三要素可以随便定义。
示例:

public interface MyInterfaceAbstract {
    //这是一个抽象方法
    public abstract void method01();

    //这也是一个抽象方法
    abstract void method02();

    //这也是一个抽象方法
    public void method03();

    //这也是一个抽象方法
    void method04();


}

三、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”接口。
格式:
public class 实现类名称 implements 接口名称{
//...
}
2.接口的实现必须覆盖重写(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的所有的抽象方法,那么这个实现类自己就必须是抽象类。
示例:

public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract {
    @Override
    public void method01() {
        System.out.println("method01");
    }

    @Override
    public void method02() {
        System.out.println("method02");
    }

    @Override
    public void method03() {
        System.out.println("method03");
    }

    @Override
    public void method04() {
        System.out.println("method04");
    }
}
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();
        //创建实现类对象使用
        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.method01();
        impl.method02();
    }
}

四、接口的默认方法定义

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
}
注意事项:
1.接口的默认方法,可以通过接口实现类对象直接调用
2.接口的默认方法,也可以被接口实现类进行覆盖重写。
备注:接口当中的默认方法,可以解决接口升级的问题,在学习“Lambda表达式”和“函数式编程”之后可以用于拼接函数模型
示例:

public interface MyInterfaceDefault {
    //抽象方法
    public abstract void methodAbs();

    //新添加的抽象方法
    //public abstract  void methodAbs1();

    //新添加的方法改成默认方法
    public default void methodDefault(){
        System.out.println("接口新添加的方法");
    }
}
public class MyInterfaceDefaultImpl01 implements MyInterfaceDefault{

    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("1111111111");
    }

    @Override
    public void methodDefault(){
        System.out.println("实现类01覆盖重写了接口的默认方法");
    }
}
public class MyInterfaceDefaultImpl02 implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("2222222222");
    }
}
public class Demo02Interface {
    public static void main(String[] args) {
        MyInterfaceDefaultImpl01 impl01 = new MyInterfaceDefaultImpl01();
        impl01.methodAbs(); //调用抽象方法,实际运行的是右侧实现类

        //调用默认方法,如果实现类中没有,则会向上找接口
        impl01.methodDefault(); //实现类01覆盖重写了接口的默认方法

        MyInterfaceDefaultImpl02 impl02 = new MyInterfaceDefaultImpl02();
        impl02.methodAbs();
        impl02.methodDefault();  //接口新添加的方法
    }
}

五、接口的静态方法定义

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
}
注意事项:不能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.静态方法,直接调用接口当中的静态方法。
格式:
接口名称.静态方法名(参数);
示例:

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

}
public class Demo03Interface {
    public static void main(String[] args) {
        //创建了实现类
        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();
    }
}

六、接口的私有方法的定义

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代码重复的问题。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
}
示例:

public interface MyInterfacePrivateA {
    public default void methodDefault01() {
        System.out.println("默认方法一");
        methodCommon();
        //System.out.println("1111");
        //System.out.println("2222");
        //System.out.println("3333");
    }

    public default void methodDefault02() {
        System.out.println("默认方法二");
        methodCommon();
        //System.out.println("1111");
        //System.out.println("2222");
        //System.out.println("3333");
    }

    //实现类可访问
   private void methodCommon() {
        System.out.println("1111");
        System.out.println("2222");
        System.out.println("3333");
    }
}

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 MyInterfacePrivateB {
    public static void methodStatic01() {
        System.out.println("静态方法一");
        methodStaticCommon();
        //System.out.println("1111");
        //System.out.println("2222");
        //System.out.println("3333");
    }

    public static void methodStatic02() {
        System.out.println("静态方法二");
        methodStaticCommon();
        //System.out.println("1111");
        //System.out.println("2222");
        //System.out.println("3333");
    }


    private static void methodStaticCommon() {
        System.out.println("1111");
        System.out.println("2222");
        System.out.println("3333");
    }
}

七、接口的常量定义和使用

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。
3.接口当中常量的名称,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 MyInterfaceCount {
    //这其实就是一个常量,一旦赋值就不可以修改
    public static final int NUM_OF_MY_CLASS =10;
}
public class Demo05Interface {
    public static void main(String[] args) {
        //访问接口当中的常量
        System.out.println(MyInterfaceCount.NUM_OF_MY_CLASS);
    }
}

八、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

  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。

九、接口注意事项

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。

  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
    }

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。

  6. 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。
    示例:

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() {
//
//    }

    public abstract void methodA();

    public abstract void methodAbs();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("默认方法AAA");
    }

}
public interface MyInterfaceB {

    // 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() {
//
//    }

    public abstract void methodB();

    public abstract void methodAbs();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("默认方法BBB");
    }

}

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");
    }

    @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");
    }
}
public abstract class MyInterfaceAbstract implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {
    @Override
    public void methodA() {

    }

    @Override
    public void methodAbs() {

    }

    @Override
    public void methodDefault() {

    }


}
public class Fu {

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

}
public class Zi extends Fu implements MyInterface {
}
public class Demo01Interface {

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

}

十、接口的继承

  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。

**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】。**
    示例:
public interface MyInterfaceA {

    public abstract void methodA();

    public abstract void methodCommon();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("AAA");
    }

}
public interface MyInterfaceB {

    public abstract void methodB();

    public abstract void methodCommon();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("BBB");
    }

}
/*
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
 */
public interface MyInterface extends MyInterfaceA, MyInterfaceB {

    public abstract void method();

    @Override
    public default void methodDefault() {

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

    }

    @Override
    public void methodA() {

    }

    @Override
    public void methodB() {

    }

    @Override
    public void methodCommon() {

    }
}
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