Java基础(十)接口(interface)
1.接口的概念
在Java中,接口不是类,而是对类的一组需求描述,这些类要遵从接口描述。
例如:Array类中的sort方法可以对对象数组进行排序,但要求满足下列前提:对象所属的类必须实现了Comparable接口。
Comparable接口的代码:任何实现了Comparable接口的类都必须包含compareTo方法。
public interface Comparable<T> {
/**
* Compares this object with the specified object for order. Returns a
* negative integer, zero, or a positive integer as this object is less
* than, equal to, or greater than the specified object.
*
* @param o the object to be compared.
* @return a negative integer, zero, or a positive integer as this object
* is less than, equal to, or greater than the specified object.
*
* @throws NullPointerException if the specified object is null
* @throws ClassCastException if the specified object's type prevents it
* from being compared to this object.
*/
public int compareTo(T o);
}
接口中的所有方法自动地属于public,因此,在接口中声明方法时,不必提供关键字public。在实现接口时,必须把方法声明为public。
接口没有实例,在接口中可以定义常量,也可以定义简单方法,但是这些方法不能引用实例域。
提供实例域和方法实现的任务应该由实现接口的那个类来完成,因此,可以将接口看成是没有实例域的抽象类。
如果希望用Array类的sort方法对Employee对象数组进行排序,那么Employee类就必须实现Comparable接口。
public class Employee implements Comparable<Employee>
{
...
public int compareTo(Employee other)
{
return Double.compare(salary, other.salary); // 使用静态的compare方法,大于等于小于时分别返回1,-1,0
}
}
为什么不可以直接在Employee类中直接提供compareTo方法而不实现Comparable接口呢:这是因为Java是一种强类型(strongly typed)语言。在调用方法的时候,编译器会检查这个方法是否存在。
Array类中的sort方法中的ComparableTimSort限制了必须有compareTo方法,从而限制了必须实现Comparable接口。
public static void sort(Object[] a) {
if (LegacyMergeSort.userRequested)
legacyMergeSort(a);
else
ComparableTimSort.sort(a, 0, a.length, null, 0, 0);
}
2.接口的特性
(1)接口不是类,不能使用new实例化一个接口
(2)尽管不能构造接口的对象,但能声明接口的变量,接口变量必须引用实现了接口的类对象。也可以使用instanceof检查一个对象是否实现了某个特定的接口。
Comparable x;
x = new Employee(...);
if (x instanceOf Comparable) ...
(3)与建立类的继承关系一样,接口也可以被扩展。允许存在多条从具有较高通用性的接口道较高专用性的接口的链。
例如:首先建立一个称为Moveable的接口
package test; public interface Moveable { void move(double x, double y);
}
然后建立一个称为Powered的接口,使得这个接口继承Moveable接口:这里注意的是,虽然接口中不能包含实例域,但是却可以包含常量,与接口中的方法自动地被设置成public一样,接口中的域将被自动地设置为public static final。任何实现Powered接口的类都自动地继承了这些常量,并且可在方法中直接引用SPEED_LIMIT这个常量,而不用写成Powered.SPEED_LIMIT这种形式。
package test; public interface Powered extends Moveable{ double SPEED_LIMIT = 95;
double milesPerGallon();
}
任何实现了Powered 接口的类都必须实现move方法和milesPerGallon方法:
package test; public class Imp implements Powered{ @Override
public void move(double x, double y) {
// TODO Auto-generated method stub } @Override
public double milesPerGallon() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
} }
3.接口的好处
前面提到过的Comparable接口也可以用抽象类来表示,接口实现关系也可以用继承来实现,例如:
package test; public abstract class Comparable<T> { public abstract int compareTo(T o);
}
Employee类来继承Comparable抽象方法后必须也必须实现compareTo方法:
package test; public class Employee extends Comparable<Employee>{ @Override
public int compareTo(Employee o) {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
} }
这看起来似乎没有什么问题,但是,使用抽象类表示通用属性的时候,每个类只能扩展于一个类,即每个类只能单继承。而接口的好处是,每个类可以同时实现很多个接口。接口可以提供多重继承的大多数好处,同时还能避免多重继承的复杂性和低效性。
4.在接口中增加静态方法和默认方法
(1)在接口中增加静态方法
Java SE 8 允许在接口中增加静态方法:例如,在Moveable接口中提供了静态方法move,
package test; public interface Moveable { static void move(double x, double y) {
System.out.println(x*y);
};
}
任何继承Moveable的类不用去实现move静态方法,并且可以直接调用move方法:
package test; public class Imp implements Moveable{ public static void main(String[] args) {
Moveable.move(10.0, 10.0); // 打印:100.0
}
}
(2)在接口中增加默认方法
可以为接口中的方法提供一个默认实现,用default修饰符标记这样一个方法,例如,Moveable接口中有两个方法,其中move方法标记为默认方法并且实现:
package test; public interface Moveable { int size();
default double move(double x, double y) {
return x*y;
}
}
任何继承Moveable接口的方法,如果没有重写move方法,那么就默认该类具有接口中的默认方法。
package test; public class Imp implements Moveable{ @Override
public int size() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
} public static void main(String[] args) {
Imp test = new Imp();
System.out.println(test.move(10.0, 10.0)); // 打印:100.0
} }
如果在继承Moveable接口的方法中重写了默认方法,则以重写的方法为准:
package test; public class Imp implements Moveable{ @Override
public int size() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
} @Override
public double move(double x, double y) {
// TODO Auto-generated method stub
return x + y;
} public static void main(String[] args) {
Imp test = new Imp();
System.out.println(test.move(10.0, 10.0)); // 打印:20.0
} }
默认方法还可以调用任何其他方法,例如,调用同一个接口中的其他方法:
package test; public interface Moveable { int size();
default boolean move(double x, double y) {
return size() == 0;
}
}
任何实现Moveable接口的方法都必须实现size方法,并且还拥有move方法的默认实现:
package test; public class Imp implements Moveable{ @Override
public int size() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
} public static void main(String[] args) {
Imp test = new Imp();
System.out.println(test.move(0.0, 100.0)); // 打印:true
} }
5.默认方法冲突的解决方法
如果先在一个接口中将一个方法定义为默认方法,然后又在父类或者另一个接口中定义了同样的方法,那么该如何选择:
(1)父类优先。如果父类提供了一个具体方法,同时接口中提供了相同的默认方法,则接口中的默认方法会被忽略。
(2)接口冲突时要重写。如果两个接口都提供一个相同的默认方法,则同时实现这两个接口的类必须重写这个方法。
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