浅谈Java接口(Interface)

浅谈Java接口

先不谈接口，不妨设想一个问题？

如果你写了个Animal类，有许多类继承了他，包括Hippo(河马), Dog, Wolf, Cat, Tiger这几个类。你把这几个类拿给别人用，但是别人想给动物加上宠物功能，要怎么办呢？

根据以往的知识，我们可以：

1. 把Pet方法加入Animal类

   • 这样所有的派生类都有Pet方法，以后新继承Animal的动物也有这个方法。

   • 这个方案很简单，但是这个方案也很操蛋。为什么？

     • 有人会养河马吗？有人会养狼养狮子吗？不太行。
     • 如果都是Pet方法，狗需要遛，猫恐怕不太需要遛呀。不太行

   • 所以，这个方案，不太行。

2. 还是和第一种方法一样，但是把Pet方法设成抽象方法

   • 方案很好，每个派生类可以覆盖自己方法。不是Pet的就不做动作，不同的Pet有不同的行为。
   • 可是，这个方案很友好吗？
     • 所有的派生类都需要覆盖这个方法，非常浪费时间，怕不是要累死程序员。
     • 这种实现很不理想，很不面向对象，不是宠物的派生类也需要覆盖这样的方法。
     • 使得基类Animal变得非常局限，如果加入复杂的程序会变得难以利用。

3. 把方法具体加到需要的类里

   • 具体类具体实现。
   • 继承和多态完全失效。同样会累死程序员。
   • 无法确保写在派生类里的方法能够和基类产生合约，容易破坏面向对象的基本规则。

4. 多继承

   • 这是最好的思路，一个类有两个基类。例如Cat既继承Animal，又继承Pet。而Tiger则只需要继承Animal。
   • 可是，出大问题！
     • 一是多继承本身的问题。假设我有一个基类1Cat，一个基类2Dog。两个基类里都有一个方法叫做play。那么一个派生类继承Cat同时继承Dog，那么派生类调用play方法时，就不知道是Cat的play还是Dog的play了。这就叫多继承的冲突。又称致命方块问题。
     • 更何况，Java是不允许“实现多继承”，简称不允许“多继承”。 （毕竟往高端了说，Java的设计者是想设计一门不容易出错的工业型语言。往低端了说，Java设计者认为程序员都是弱弟弟）

难道这个问题就没有解决方案了吗？下面就欢迎我们今天的主角——

接口

首先，什么是接口？

接口（英文：Interface），在Java编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

回到刚刚第四个方法，如果想用多继承的思路但是又不产生冲突，那要怎么办呢？那就用接口。

接口解决冲突的方法很简单，把所有方法都设为抽象的，如此一来，派生类要调用这些方法，就必须重新实现一遍，这样JVM就不会搞混了！

所有，接口就类似于一个100%的纯抽象类，可他又不是类。

接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。

接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

如何编写接口

public interface Pet{
    // 关键词 interface
    public abstract void play(); // public abstract可以省略，抽象方法没有内容
}

接口的实现

class Dog extends Animal implements Pet{
    // 关键词 implements
    // 接口的实现必须在某个类的继承之下
    public void play(){
        // 必须实现这个方法
    }
}

接口的特性

• 接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错）。

  public interface Pet{
      public abstract void play(); // 抽象方法，分号结尾
  }
  

  其实不像上面那么写也可以

  public interface Pet{
      void play(); // 隐含了public abstract
  }
  

• 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。

• 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

我们为什么需要接口？

• 使用接口可以继承超过一个以上的来源。类可以继承一个基类同类实现其他许多接口。同时其他的类也可以实现同一个接口，这样可以为不同的需求组合出不同的继承层次。
• 接口使得代码严谨。不论你来自哪里，只要你实现了这个接口，就一定会实现接口中的方法！
• 接口更高层，同样的方法在不同层次的类有不同的实现细节，这是很合理的。

接口与抽象类的区别

1. 抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
2. 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。
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
4. 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。

接口的继承

• 接口和类一样，都可以继承。也使用extends关键词，子接口继承父接口的方法，但是可以改变传入参数。

  public interface Pet{
      void play();
  }
  
  interface wild_Pet extends Pet{
      void play(String location);
  }
  

• 虽然类不可以多继承，但是接口可以呀！ 在接口的多继承中extends关键字只需要使用一次，在其后跟着继承接口。

  interface wild_Pet extends Pet, Sweeties{}
  

  Pet和Sweeties可能定义或继承了相同的方法，但是没有关系，他们都是抽象的！