Java接口(interface)的概念及使用
在抽象類中，可以包含一個(gè)或多個(gè)抽象方法；但在接口(interface)中，所有的方法必須都是抽象的，不能有方法體，它比抽象類更加“抽象”。

接口使用 interface 關(guān)鍵字來(lái)聲明，可以看做是一種特殊的抽象類，可以指定一個(gè)類必須做什么，而不是規(guī)定它如何去做。

現(xiàn)實(shí)中也有很多接口的實(shí)例，比如說(shuō)串口電腦硬盤，Serial ATA委員會(huì)指定了Serial ATA 2.0規(guī)范，這種規(guī)范就是接口。Serial ATA委員會(huì)不負(fù)責(zé)生產(chǎn)硬盤，只是指定通用的規(guī)范。

希捷、日立、三星等生產(chǎn)廠家會(huì)按照規(guī)范生產(chǎn)符合接口的硬盤，這些硬盤就可以實(shí)現(xiàn)通用化，如果正在用一塊160G日立的串口硬盤，現(xiàn)在要升級(jí)了，可以購(gòu)買一塊320G的希捷串口硬盤，安裝上去就可以繼續(xù)使用了。

下面的代碼可以模擬Serial ATA委員會(huì)定義以下串口硬盤接口：

//串行硬盤接口
public interface SataHdd{
 //連接線的數(shù)量
 public static final int CONNECT_LINE=4;
 //寫數(shù)據(jù)
 public void writeData(String data);
 //讀數(shù)據(jù)
 public String readData();
}

注意：接口中聲明的成員變量默認(rèn)都是 public static final 的，必須顯示的初始化。因而在常量聲明時(shí)可以省略這些修飾符。

接口是若干常量和抽象方法的集合，目前看來(lái)和抽象類差不多。確實(shí)如此，接口本就是從抽象類中演化而來(lái)的，因而除特別規(guī)定，接口享有和類同樣的“待遇”。比如，源程序中可以定義多個(gè)類或接口，但最多只能有一個(gè)public 的類或接口，如果有則源文件必須取和public的類和接口相同的名字。和類的繼承格式一樣，接口之間也可以繼承，子接口可以繼承父接口中的常量和抽象方法并添加新的抽象方法等。

但接口有其自身的一些特性，歸納如下。

1) 接口中只能定義抽象方法，這些方法默認(rèn)為 public abstract 的，因而在聲明方法時(shí)可以省略這些修飾符。試圖在接口中定義實(shí)例變量、非抽象的實(shí)例方法及靜態(tài)方法，都是非法的。例如：

public interface SataHdd{
 //連接線的數(shù)量
 public int connectLine; //編譯出錯(cuò)，connectLine被看做靜態(tài)常量，必須顯式初始化
 //寫數(shù)據(jù)
 protected void writeData(String data); //編譯出錯(cuò)，必須是public類型
 //讀數(shù)據(jù)
 public static String readData(){ //編譯出錯(cuò)，接口中不能包含靜態(tài)方法
  return "數(shù)據(jù)"; //編譯出錯(cuò)，接口中只能包含抽象方法，
 }
}

3) 接口中沒(méi)有構(gòu)造方法，不能被實(shí)例化。

4) 一個(gè)接口不實(shí)現(xiàn)另一個(gè)接口，但可以繼承多個(gè)其他接口。接口的多繼承特點(diǎn)彌補(bǔ)了類的單繼承。例如：

//串行硬盤接口
public interface SataHdd extends A,B{
 // 連接線的數(shù)量
 public static final int CONNECT_LINE = 4;
 // 寫數(shù)據(jù)
 public void writeData(String data);
 // 讀數(shù)據(jù)
 public String readData();
}
interface A{
 public void a();
}
interface B{
 public void b();
}

為什么使用接口

大型項(xiàng)目開發(fā)中，可能需要從繼承鏈的中間插入一個(gè)類，讓它的子類具備某些功能而不影響它們的父類。例如 A -> B -> C -> D -> E，A 是祖先類，如果需要為C、D、E類添加某些通用的功能，最簡(jiǎn)單的方法是讓C類再繼承另外一個(gè)類。但是問(wèn)題來(lái)了，Java 是一種單繼承的語(yǔ)言，不能再讓C繼承另外一個(gè)父類了，只到移動(dòng)到繼承鏈的最頂端，讓A再繼承一個(gè)父類。這樣一來(lái)，對(duì)C、D、E類的修改，影響到了整個(gè)繼承鏈，不具備可插入性的設(shè)計(jì)。

接口是可插入性的保證。在一個(gè)繼承鏈中的任何一個(gè)類都可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，這個(gè)接口會(huì)影響到此類的所有子類，但不會(huì)影響到此類的任何父類。此類將不得不實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口所規(guī)定的方法，而子類可以從此類自動(dòng)繼承這些方法，這時(shí)候，這些子類具有了可插入性。

我們關(guān)心的不是哪一個(gè)具體的類，而是這個(gè)類是否實(shí)現(xiàn)了我們需要的接口。

接口提供了關(guān)聯(lián)以及方法調(diào)用上的可插入性，軟件系統(tǒng)的規(guī)模越大，生命周期越長(zhǎng)，接口使得軟件系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性，可插入性方面得到保證。

接口在面向?qū)ο蟮?Java 程序設(shè)計(jì)中占有舉足輕重的地位。事實(shí)上在設(shè)計(jì)階段最重要的任務(wù)之一就是設(shè)計(jì)出各部分的接口，然后通過(guò)接口的組合，形成程序的基本框架結(jié)構(gòu)。
接口的使用

接口的使用與類的使用有些不同。在需要使用類的地方，會(huì)直接使用new關(guān)鍵字來(lái)構(gòu)建一個(gè)類的實(shí)例，但接口不可以這樣使用，因?yàn)榻涌诓荒苤苯邮褂?new 關(guān)鍵字來(lái)構(gòu)建實(shí)例。

接口必須通過(guò)類來(lái)實(shí)現(xiàn)(implements)它的抽象方法，然后再實(shí)例化類。類實(shí)現(xiàn)接口的關(guān)鍵字為implements。

如果一個(gè)類不能實(shí)現(xiàn)該接口的所有抽象方法，那么這個(gè)類必須被定義為抽象方法。

不允許創(chuàng)建接口的實(shí)例，但允許定義接口類型的引用變量，該變量指向了實(shí)現(xiàn)接口的類的實(shí)例。

一個(gè)類只能繼承一個(gè)父類，但卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

實(shí)現(xiàn)接口的格式如下：
修飾符 class 類名 extends 父類 implements 多個(gè)接口 {
    實(shí)現(xiàn)方法
}

請(qǐng)看下面的例子：

import static java.lang.System.*;
public class Demo{
 public static void main(String[] args) {
  SataHdd sh1=new SeagateHdd(); //初始化希捷硬盤
  SataHdd sh2=new SamsungHdd(); //初始化三星硬盤
 }
}
//串行硬盤接口
interface SataHdd{
 //連接線的數(shù)量
 public static final int CONNECT_LINE=4;
 //寫數(shù)據(jù)
 public void writeData(String data);
 //讀數(shù)據(jù)
 public String readData();
}
// 維修硬盤接口
interface fixHdd{
 // 維修地址
 String address = "北京市海淀區(qū)";
 // 開始維修
 boolean doFix();
}
//希捷硬盤
class SeagateHdd implements SataHdd, fixHdd{
 //希捷硬盤讀取數(shù)據(jù)
 public String readData(){
  return "數(shù)據(jù)";
 }
 //希捷硬盤寫入數(shù)據(jù)
 public void writeData(String data) {
  out.println("寫入成功");
 }
 // 維修希捷硬盤
 public boolean doFix(){
  return true;
 }
}
//三星硬盤
class SamsungHdd implements SataHdd{
 //三星硬盤讀取數(shù)據(jù)
 public String readData(){
  return "數(shù)據(jù)";
 }
 //三星硬盤寫入數(shù)據(jù)
 public void writeData(String data){
  out.println("寫入成功");
 }
}
//某劣質(zhì)硬盤，不能寫數(shù)據(jù)
abstract class XXHdd implements SataHdd{
 //硬盤讀取數(shù)據(jù)
 public String readData() {
  return "數(shù)據(jù)";
 }
}

接口作為類型使用

接口作為引用類型來(lái)使用，任何實(shí)現(xiàn)該接口的類的實(shí)例都可以存儲(chǔ)在該接口類型的變量中，通過(guò)這些變量可以訪問(wèn)類中所實(shí)現(xiàn)的接口中的方法，Java 運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)會(huì)動(dòng)態(tài)地確定應(yīng)該使用哪個(gè)類中的方法，實(shí)際上是調(diào)用相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)類的方法。

示例如下：

public class Demo{
 public void test1(A a) {
  a.doSth();
 }
 public static void main(String[] args) {
  Demo d = new Demo();
  A a = new B();
  d.test1(a);
 }
}
interface A {
 public int doSth();
}
class B implements A {
 public int doSth() {
  System.out.println("now in B");
  return 123;
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：

now in B

大家看到接口可以作為一個(gè)類型來(lái)使用，把接口作為方法的參數(shù)和返回類型。

Java接口和抽象類的區(qū)別
類是對(duì)象的模板，抽象類和接口可以看做是具體的類的模板。

由于從某種角度講，接口是一種特殊的抽象類，它們的淵源頗深，有很大的相似之處，所以在選擇使用誰(shuí)的問(wèn)題上很容易迷糊。我們首先分析它們具有的相同點(diǎn)。
都代表類樹形結(jié)構(gòu)的抽象層。在使用引用變量時(shí)，盡量使用類結(jié)構(gòu)的抽象層，使方法的定義和實(shí)現(xiàn)分離，這樣做對(duì)于代碼有松散耦合的好處。
都不能被實(shí)例化。
都能包含抽象方法。抽象方法用來(lái)描述系統(tǒng)提供哪些功能，而不必關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)。

下面說(shuō)一下抽象類和接口的主要區(qū)別。

1) 抽象類可以為部分方法提供實(shí)現(xiàn)，避免了在子類中重復(fù)實(shí)現(xiàn)這些方法，提高了代碼的可重用性，這是抽象類的優(yōu)勢(shì)；而接口中只能包含抽象方法，不能包含任何實(shí)現(xiàn)。

public abstract class A{
 public abstract void method1();
 public void method2(){
  //A method2
 }
}
public class B extends A{
 public void method1(){
  //B method1
 }
}
public class C extends A{
 public void method1(){
  //C method1
 }
}

抽象類A有兩個(gè)子類B、C，由于A中有方法method2的實(shí)現(xiàn)，子類B、C中不需要重寫method2方法，我們就說(shuō)A為子類提供了公共的功能，或A約束了子類的行為。method2就是代碼可重用的例子。A 并沒(méi)有定義 method1的實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)B、C 可以根據(jù)自己的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)method1方法，這又體現(xiàn)了松散耦合的特性。

再換成接口看看：

public interface A{
 public void method1();
 public void method2();
}
public class B implements A{
 public void method1(){
  //B method1
 }
 public void method2(){
  //B method2
 }
}
public class C implements A{
 public void method1(){
  //C method1
 }
 public void method2(){
  //C method2
 }
}

接口A無(wú)法為實(shí)現(xiàn)類B、C提供公共的功能，也就是說(shuō)A無(wú)法約束B、C的行為。B、C可以自由地發(fā)揮自己的特點(diǎn)現(xiàn)實(shí) method1和 method2方法，接口A毫無(wú)掌控能力。

2) 一個(gè)類只能繼承一個(gè)直接的父類（可能是抽象類），但一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，這個(gè)就是接口的優(yōu)勢(shì)。

interface A{
 public void method2();
}
interface B{
 public void method1();
}
class C implements A,B{
 public void method1(){
  //C method1
 }
 public void method2(){
  //C method2
 }
}
//可以如此靈活的使用C，并且C還有機(jī)會(huì)進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)其他接口
A a=new C();
B b=new C();
abstract class A{
 public abstract void method1();
}
abstract class B extends A{
 public abstract void method2();
}
class C extends B{
 public void method1(){
  //C method1
 }
 public void method2() {
  //C method2
 }
}

對(duì)于C類，將沒(méi)有機(jī)會(huì)繼承其他父類了。

綜上所述，接口和抽象類各有優(yōu)缺點(diǎn)，在接口和抽象類的選擇上，必須遵守這樣一個(gè)原則：
行為模型應(yīng)該總是通過(guò)接口而不是抽象類定義，所以通常是優(yōu)先選用接口，盡量少用抽象類。
選擇抽象類的時(shí)候通常是如下情況：需要定義子類的行為，又要為子類提供通用的功能。

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