转：十九、Java的接口及实例

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一、定义

Java接口（Interface），是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。

接口定义的一般形式为：

[访问控制符]interface <接口名> {

类型标识符final 符号常量名n = 常数；

返回值类型  方法名([参数列表]);

…

}

二、接口的特点

1、Java接口中的成员变量默认都是public,static,final类型的(都可省略),必须被显示初始化,即接口中的成员变量为常量(大写,单词之间用"_"分隔)

2、Java接口中的方法默认都是public,abstract类型的(都可省略),没有方法体,不能被实例化

3、Java接口中只能包含public,static,final类型的成员变量和public,abstract类型的成员方法

4、接口中没有构造方法,不能被实例化

5、一个接口不能实现(implements)另一个接口,但它可以继承多个其它的接口

6、Java接口必须通过类来实现它的抽象方法

7、当类实现了某个Java接口时,它必须实现接口中的所有抽象方法,否则这个类必须声明为抽象类

8、不允许创建接口的实例(实例化),但允许定义接口类型的引用变量,该引用变量引用实现了这个接口的类的实例

9、一个类只能继承一个直接的父类,但可以实现多个接口,间接的实现了多继承.

三、接口的用法

1、精简程序结构，免除重复定义

比如，有两个及上的的类拥有相同的方法，但是实现功能不一样，就可以定义一个接口，将这个方法提炼出来，在需要使用该方法的类中去实现，就免除了多个类定义系统方法的麻烦。

举例：鸟类和昆虫类都具有飞行的功能，这个功能是相同的，但是其它功能是不同的，在程序实现的过程中，就可以定义一个接口，专门描述飞行。

下图是分别定义鸟类和昆虫类，其都有飞行的方法。

下图定义了接口，其类图如下：

实现代码如下：

[java] view plaincopy

1. interface   Flyanimal{
2. void fly();
3. }
4. class   Insect {
5. int  legnum=;
6. }
7. class  Bird {
8. int  legnum=;
9. void egg(){};
10. }
11. class Ant extendsInsect implements  Flyanimal {
12. public void fly(){
13. System.out.println("Ant can  fly");
14. }
15. }
16. classPigeon  extends Bird implements  Flyanimal {
17. public void fly(){
18. System.out.println("pigeon  can fly");
19. }
20. public void egg(){
21. System.out.println("pigeon  can lay  eggs ");
22. }
23. }
24. public classInterfaceDemo{
25. public static void main(String args[]){
26. Ant a=new Ant();
27. a.fly();
28. System.out.println("Ant's legs are"+ a.legnum);
29. Pigeon p= new Pigeon();
30. p.fly();
31. p.egg();
32. }
33. }

程序运行结果：

Ant can  fly

Ant'slegs  are 6

pigeon  can fly

pigeon  can lay  eggs

二、拓展程序功能，应对需求变化。

假设一个学校接待方面的程序，招待不同身份的人的食宿问题，其对应规则如下：

身份	食	宿
学生	食堂	宿舍
教师	教师食堂	学校公寓
学生家长	招待所	招待所

理论上，当然可以对每个不同身份的人各定义一个对应的类，并实现各自的方法，但是观察这写类，可以归纳出其有一个共同的模板，即“人”的“食、宿”问题。这时候，就可以发挥接口的功能了。实现代码如下：

[java] view plaincopy

1. interfacePerson{
2. void eat();
3. void sleep();
4. }
5. class Studentimplements Person{
6. public void eat(){
7. System.out.println("学生去食堂吃饭！");
8. }
9. public void sleep(){
10. System.out.println("学生回寝室睡觉！");
11. }
12. }
13. class Teacherimplements Person{
14. public void eat(){
15. System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！");
16. }
17. public void sleep(){
18. System.out.println("教师回学校公寓睡觉！");
19. }
20. }
21. class Parents implements Person{
22. publicvoid eat(){
23. System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！");
24. }
25. public void sleep(){
26. System.out.println("家长回招待所睡觉！");
27. }
28. }
29. public class PersonInterface{
30. public static void main(String[] args)
31. {
32. Person p=new Student();
33. p.eat();
34. p.sleep();
35. p=new Teacher();
36. p.eat();
37. p.sleep();
38. p=new Parents();
39. p.eat();
40. p.sleep();
41. }
42. }

程序执行结果：

学生去食堂吃饭！

学生回寝室睡觉！

教师去教工餐厅吃饭！

教师回学校公寓睡觉！

家长去招待所饭馆吃饭！

家长回招待所睡觉！

现在需要添加一些功能，即现在需要添加“外宾、上级领导”两类角色，并且以后工具需要还要添加相应的身份角色的人进来，此时，只需要根据需要添加“外宾”类、“领导”类，而主类仍然可以拿来就用，无需进行更多的修改。此时就可以显示出接口的作用了。

在上面的程序中添加如下两个类即可。

[java] view plaincopy

1. class Foreign implements Person{
2. publicvoid eat(){
3. System.out.println("外宾去酒店吃饭！");
4. }
5. public void sleep(){
6. System.out.println("外宾回酒店睡觉！");
7. }
8. }
9. class Leader implements Person{
10. publicvoid eat(){
11. System.out.println("领导去宾馆吃饭！");
12. }
13. public void sleep(){
14. System.out.println("外宾回宾馆睡觉！");
15. }
16. }

而主函数中用法仍然一样。

下面给出完整的代码：

[java] view plaincopy

1. interfacePerson{
2. void eat();
3. void sleep();
4. }
5. class Studentimplements Person{
6. public void eat(){
7. System.out.println("学生去食堂吃饭！");
8. }
9. public void sleep(){
10. System.out.println("学生回寝室睡觉！");
11. }
12. }
13. class Teacherimplements Person{
14. public void eat(){
15. System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！");
16. }
17. public void sleep(){
18. System.out.println("教师回学校公寓睡觉！");
19. }
20. }
21. class Parents implements Person{
22. publicvoid eat(){
23. System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！");
24. }
25. public void sleep(){
26. System.out.println("家长回招待所睡觉！");
27. }
28. }
29. class Foreign implements Person{
30. publicvoid eat(){
31. System.out.println("外宾去酒店吃饭！");
32. }
33. public void sleep(){
34. System.out.println("外宾回酒店睡觉！");
35. }
36. }
37. class Leader implements Person{
38. publicvoid eat(){
39. System.out.println("领导去宾馆吃饭！");
40. }
41. public void sleep(){
42. System.out.println("领导回宾馆睡觉！");
43. }
44. }
45. public class PersonInterface{
46. public static void main(String[] args)
47. {
48. Person p=new Student();
49. p.eat();
50. p.sleep();
51. p=new Teacher();
52. p.eat();
53. p.sleep();
54. p=new Parents();
55. p.eat();
56. p.sleep();
57. p=new Foreign();
58. p.eat();
59. p.sleep();
60. p=new Leader();
61. p.eat();
62. p.sleep();
63. }
64. }

程序执行结果：

学生去食堂吃饭！

学生回寝室睡觉！

教师去教工餐厅吃饭！

教师回学校公寓睡觉！

家长去招待所饭馆吃饭！

家长回招待所睡觉！

外宾去酒店吃饭！

外宾回酒店睡觉！

领导去宾馆吃饭！

领导回宾馆睡觉！

举例二：

用来计算每一种交通工具运行1000公里所需的时间，已知每种交通工具的参数都是3个整数A、B、C的表达式。现有两种工具：

Car 和Plane，其中Car 的速度运算公式为：A*B/C

Plane 的速度运算公式为：A+B+C。

如果增加第3种交通工具的时候，比如火车（Train）不必修改以前的任何程序，只需要编写新的交通工具的程序。

[java] view plaincopy

1. import java.lang.*;
2. interface Common {
3. double runTimer(doublea, double b, double c);
4. String getName(); //获取交通工具的名称
5. }
6. class Plane implementsCommon  {
7. public doublerunTimer(double a, double b, double c)  {
8. return (a+ b + c);
9. }
10. public String getName(){
11. return"Plane";
12. }
13. }
14. class Car implements Common {
15. public doublerunTimer(double a, double b, double c) {
16. return ( a*b/c );
17. }
18. public String getName(){
19. return"Car";
20. }
21. }
22. public class ComputeTime {
23. public static void main(Stringargs[])  {
24. double A=;
25. double B=;
26. double C=;
27. double v,t;
28. Commond=new Car();
29. v=d.runTimer(A,B,C);
30. t=/v;
31. System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h");
32. System.out.println(d.getName()+"的运行时间："+t+" 小时");
33. d=newPlane();
34. v=d.runTimer(,,);
35. t=/v;
36. System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h");
37. System.out.println(d.getName()+"的运行时间："+t+" 小时");
38. }
39. }

程序运行结果；

Car的平均速度: 2.5 km/h

Car的运行时间：400.0 小时

Plane的平均速度: 80.0 km/h

Plane的运行时间：12.5 小时