01、定义接口
接口用interface关键字去表示,不可以带私有化修饰符,比如protected、final等。接口就是用来被继承implements实现的,如果不允许访问,那就没意义了。接口同样不允许new实例化。
02.接口的作用
第一,使某些实现类具有我们想要的功能,比如说,实现了 Cloneable 接口的类具有拷贝的功能,实现了 Comparable 或者 Comparator 的类具有比较功能。
第二,Java 原则上只支持单一继承,但通过接口可以实现多重继承的目的。(php:俺也一样!)。
第三,实现多态。多态可以通过继承(extends)的关系实现,也可以通过接口的形式实现。
说一下多态存在的 3 个前提:
1、要有继承关系,比如说 Circle 和 Square 都实现了 Shape 接口。
2、子类要重写父类的方法,Circle 和 Square 都重写了 name() 方法。
3、父类引用指向子类对象,circleShape 和 squareShape 的类型都为 Shape,但前者指向的是 Circle 对象,后者指向的是 Square 对象。
03.接口的三种模式
策略模式、适配器模式和工厂模式。
1)策略模式
策略模式的思想是,针对一组算法,将每一种算法封装到具有共同接口的实现类中,接口的设计者可以在不影响调用者的情况下对算法做出改变。示例如下:
// 接口:教练
interface Coach {
// 方法:防守
void defend();
}
// 何塞·穆里尼奥
class Hesai implements Coach {
@Override
public void defend() {
System.out.println("防守赢得冠军");
}
}
// 德普·瓜迪奥拉
class Guatu implements Coach {
@Override
public void defend() {
System.out.println("进攻就是最好的防守");
}
}
public class Demo {
// 参数为接口
public static void defend(Coach coach) {
coach.defend();
}
public static void main(String[] args) {
// 为同一个方法传递不同的对象
defend(new Hesai());
defend(new Guatu());
}
}
2)适配器模式
interface Coach {
void defend();
void attack();
}
// 抽象类实现接口,并置空方法
abstract class AdapterCoach implements Coach {
public void defend() {};
public void attack() {};
}
// 新类继承适配器
class Hesai extends AdapterCoach {
public void defend() {
System.out.println("防守赢得冠军");
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Coach coach = new Hesai();
coach.defend();
}
}
Coach 接口中定义了两个方法(defend() 和 attack()),如果类直接实现该接口的话,就需要对两个方法进行实现。
如果我们只需要对其中一个方法进行实现的话,就可以使用一个抽象类作为中间件,即适配器(AdapterCoach),用这个抽象类实现接口,并对抽象类中的方法置空(方法体只有一对花括号),这时候,新类就可以绕过接口,继承抽象类,我们就可以只对需要的方法进行覆盖,而不是接口中的所有方法。
3)工厂模式
// 教练
interface Coach {
void command();
}
// 教练学院
interface CoachFactory {
Coach createCoach();
}
// A级教练
class ACoach implements Coach {
@Override
public void command() {
System.out.println("我是A级证书教练");
}
}
// A级教练学院
class ACoachFactory implements CoachFactory {
@Override
public Coach createCoach() {
return new ACoach();
}
}
// C级教练
class CCoach implements Coach {
@Override
public void command() {
System.out.println("我是C级证书教练");
}
}
// C级教练学院
class CCoachFactory implements CoachFactory {
@Override
public Coach createCoach() {
return new CCoach();
}
}
public class Demo {
public static void create(CoachFactory factory) {
factory.createCoach().command();
}
public static void main(String[] args) {
// 对于一支球队来说,需要什么样的教练就去找什么样的学院
// 学院会介绍球队对应水平的教练。
create(new ACoachFactory());
create(new CCoachFactory());
}
}
04、抽象类和接口的区别
抽象类是对一种事物的抽象,即对类抽象,继承抽象类的子类和抽象类本身是一种 is-a 的关系。而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象,包括属性、行为,但是接口却是对类局部(行为)进行抽象。
举个简单的例子,飞机和鸟是不同类的事物,但是它们都有一个共性,就是都会飞。那么在设计的时候,可以将飞机设计为一个类 Airplane,将鸟设计为一个类 Bird,但是不能将 飞行 这个特性也设计为类,因此它只是一个行为特性,并不是对一类事物的抽象描述。
此时可以将 飞行 设计为一个接口 Fly,包含方法 fly(),然后 Airplane 和 Bird 分别根据自己的需要实现 Fly 这个接口。然后至于有不同种类的飞机,比如战斗机、民用飞机等直接继承 Airplane 即可,对于鸟也是类似的,不同种类的鸟直接继承 Bird 类即可。从这里可以看出,继承是一个 "是不是"的关系,而 接口 实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类,则子类必定是抽象类的种类,而接口实现则是有没有、具备不具备的关系,比如鸟是否能飞(或者是否具备飞行这个特点),能飞行则可以实现这个接口,不能飞行就不实现这个接口。
接口是对类的某种行为的一种抽象,接口和类之间并没有很强的关联关系,举个例子来说,所有的类都可以实现 Serializable 接口,从而具有序列化的功能,但不能说所有的类和 Serializable 之间是 is-a 的关系。
抽象类作为很多子类的父类,它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范,它是一种辐射式设计。什么是模板式设计?最简单例子,大家都用过 ppt 里面的模板,如果用模板 A 设计了 ppt B 和 ppt C,ppt B 和 ppt C 公共的部分就是模板 A 了,如果它们的公共部分需要改动,则只需要改动模板 A 就可以了,不需要重新对 ppt B 和 ppt C 进行改动。而辐射式设计,比如某个电梯都装了某种报警器,一旦要更新报警器,就必须全部更新。也就是说对于抽象类,如果需要添加新的方法,可以直接在抽象类中添加具体的实现,子类可以不进行变更;而对于接口则不行,如果接口进行了变更,则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。
- 抽象类可以提供成员方法的实现细节,而接口中只能存在 public abstract 方法;
- 抽象类中的成员变量可以是各种类型的,而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的;
- 接口中不能含有静态代码块,而抽象类可以有静态代码块;
- 一个类只能继承一个抽象类,而一个类却可以实现多个接口。