深入理解Java接口
一.接口的特点
接口中可以有变量和方法,接口中的变量会隐式的指定为public static final变量(并且只能是public static final变量),而方法会被隐式的指定为public abstract方法,且只能是public abstract方法,并且接口中方法必须是抽象方法,且一般情况下不在接口中定义变量。接口是对行为的抽象。
不允许创建接口的实例,但允许定义接口类型的引用变量,该变量指向了实现接口的类的实例。
二.抽象类和接口的区别
1. 语法层面
1)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;
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,而抽象类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,而一个类可以实现多个接口。
2. 设计层面的区别
1)抽象类是对一种事物的抽象,即对类抽象,而接口是对行为的抽象。飞机和鸟不是同类事物,但都可以飞,可以实现这个飞的接口,继承是一个“是不是”的关系,而接口实现是“有没有”的关系;
2)抽象类作为很多子类的父类,是一种模板式设计,而接口是一种行为规范,是一种辐射式设计。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。
下面看一个网上流传最广泛的例子:门和警报的例子:门都有open( )和close( )两个动作,此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念:
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abstract class Door { public abstract void open(); public abstract void close(); } |
或者:
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interface Door { public abstract void open(); public abstract void close(); } |
但是现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能,那么该如何实现?下面提供两种思路:
1)将这三个功能都放在抽象类里面,但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能,但是有的门并不一定具备报警功能;
2)将这三个功能都放在接口里面,需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close( ),也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能,比如火灾报警器。
从这里可以看出, Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为,open()和close()属于门本身固有的行为特性,而alarm()属于延伸的 附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口,包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类,包含open和close两种行 为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。
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interface Alram { void alarm(); }
abstract class Door { void open(); void close(); }
class AlarmDoor extends Door implements Alarm { void oepn() { //.... } void close() { //.... } void alarm() { //.... } } |
三. 为什么要使用接口
大型项目开发中,可能需要从继承链的中间插入一个类,让它的子类具备某些功能而不影响它们的父类。例如 A -> B -> C -> D -> E,A 是祖先类,如果需要为C、D、E类添加某些通用的功能,最简单的方法是让C类再继承另外一个类。但是问题来了,Java 是一种单继承的语言,不能再让C继承另外一个父类了,只到移动到继承链的最顶端,让A再继承一个父类。这样一来,对C、D、E类的修改,影响到了整个继承链,不具备可插入性的设计。
接口是可插入性的保证。在一个继承链中的任何一个类都可以实现一个接口,这个接口会影响到此类的所有子类,但不会影响到此类的任何父类。此类将不得不实现这个接口所规定的方法,而子类可以从此类自动继承这些方法,这时候,这些子类具有了可插入性。
接口提供了关联以及方法调用上的可插入性,软件系统的规模越大,生命周期越长,接口使得软件系统的灵活性和可扩展性,可插入性方面得到保证。
四.接口的本质
1. 接口是一组规则的集合,它规定了实现本接口的类或接口必须拥有的一组规则。体现了自然界“如果你是……则必须能……”的理念。
例如,在自然界中,人都能吃饭,即“如果你是人,则必须能吃饭”。那么模拟到计算机程序中,就应该有一个IPerson(习惯上,接口名由“I”开头)接口,并有一个方法叫Eat(),然后我们规定,每一个表示“人”的类,必须实现IPerson接口,这就模拟了自然界“如果你是人,则必须能吃饭”这条规则。
2. 接口是在一定粒度视图上同类事物的抽象表示。注意这里我强调了在一定粒度视图上,因为“同类事物”这个概念是相对的,它因为粒度视图不同而不同。
例如,在我的眼里,我是一个人,和一头猪有本质区别,我可以接受我和我同学是同类这个说法,但绝不能接受我和一头猪是同类。但是,如果在一个动物学家眼里,我和猪应该是同类,因为我们都是动物,他可以认为“人”和“猪”都实现了IAnimal这个接口,而他在研究动物行为时,不会把我和猪分开对待,而会从“动物”这个较大的粒度上研究,但他会认为我和一棵树有本质区别。
3. 在系统分析和架构中,分清层次和依赖关系,每个层次不是直接向其上层提供服务(即不是直接实例化在上层中),而是通过定义一组接口,仅向上层暴露其接口功能,上层对于下层仅仅是接口依赖,而不依赖具体类。
参考文章:
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html
http://www.jb51.net/article/72857.htm
http://blog.csdn.net/beidou321/article/details/6472442
http://blog.csdn.net/beidou321/article/details/6472443
http://blog.csdn.net/beidou321/article/details/6472444