12-接口

一、接口

▪ 我们前面用继承关系，描述了动物、哺乳动物、爬行动物的各种

　关系。

▪ 现在我们要描述：

　　– 飞机 导弹 子弹 篮球 石头的关系?

他们之间有继承关系吗？没有

他们的共同特征都有飞的方式

这个飞的方式我们就可以用接口来定义。

 

▪如何定义接口?

　　–格式：

　　　　▪[访问修饰符] interface 接口名 [extends 父接口1，父接口2…] {

　　　　　　–常量定义 //总是public static final

　　　　　　–方法定义 //总是：public abstract

　　　　▪}

▪如何实现接口

　　–子类通过implements来实现接口中的规范

　　–接口丌能创建实例，但是可用于声明引用变量类型。

　　–一个类实现了接口，必须实现接口中所有的方法，并且这些方法只能是public的。

　　–Java的类只支持单继承，接口支持多继承

 

例子：

▪ 要求实现防盗门的功能

　　门有“开”和“关”的功能，锁有“上锁”和“开锁”的功能

　　将门和锁分别定义为抽象类

/*
防盗门是一个门, 防盗门上也具有一个锁, 因此将门和锁定义为抽象类,
防盗门相当于具体的子类实现
*/

public abstract class Door {
    // 打开门
    public abstract void openDoor();
    // 关闭门
    public abstract void closeDoor();
}

public abstract class Lock {
    public abstract void openLock();
    public abstract void closeLock();
}

子类实现的时候因为java不允许多继承,  因此java中有另一种方式interface

防盗门可以继承门的同时又继承锁吗？

如何解决这个问题呢？

 

将门定义为抽象类，锁定义为接口

防盗门继承门，实现锁的接口

Lock.java

public interface Lock {

    public final int a = 200;

    void openLock();
    void closeLock();
}

public class LockDoor extends Door implements Lock{
    @Override
    public void openDoor() {
        System.out.println("开门");
    }

    @Override
    public void closeDoor() {
        System.out.println("关门");
    }

    @Override
    public void openLock() {
        System.out.println("开锁");
    }

    @Override
    public void closeLock() {
        System.out.println("关锁");
    }
}

public class TestLockDoor {
    public static void main(String[] args) {
        LockDoor lockDoor = new LockDoor();
//        Lock lock = new Lock();
        lockDoor.openDoor();
        lockDoor.openLock();
        lockDoor.closeDoor();
        lockDoor.closeLock();
    }
}

打印结果:

/*
开门
开锁
关门
关锁

Process finished with exit code 0
*/

/*
* java中的继承关系是单继承，如果拥有多个父类的时候，可以考虑使用接口进行实现
*       java中的接口具备广泛的使用：
*       用法：
*           使用interface来修饰
*           接口中可以包含多个方法，且方法跟抽象类中的抽象方法一致，可以不写实现，子类在实现的时候必须要实现代码逻辑
*           子类实现接口使用implements关键字
*       特征：
*           1、接口中的所有方法都是抽象方法，不能包含方法的实现
*           2、接口中的所有方法的访问修饰权限都是public，不写并不是默认访问权限，而是public
*           3、接口不能被实例化
*           4、接口的子类必须要实现接口中的所有方法，跟抽象类有所不同，抽象类中的抽象方法必须要被子类实现
*           5、子类可以拥有实现多个接口
*           6、接口中的变量都是静态常量,如果变量没有使用static关键字修饰，它也表示静态常量,不用final关键字修饰，也是常量
*           7、接口中的方法和常量无论是否添加public修饰，默认的权限有且仅有一个，就是public
*
*      接口的使用：
*           1、接口代表一种能力，接口中可以定义N多个方法，子类在进行实现的时候，必须要实现这些方法
*               将这些方法进行实现，就意味着具备了方法的能力
*               关心实现类有何能力，而不关心实现细节
*
* */

验证"特征 第6点"

public class TestLockDoor {
    public static void main(String[] args) {
        LockDoor lockDoor = new LockDoor();
//        Lock lock = new Lock();
        lockDoor.openDoor();
        lockDoor.openLock();
        lockDoor.closeDoor();
        lockDoor.closeLock();
        lockDoor.photo();
        System.out.println(LockDoor.a);
        LockDoor.a = 300;
    }
}

报错:

java: 无法为最终变量a分配值

 防盗门是一个门               is a 的关系

 防盗门有一个锁               has a 的关系

　　-上锁

　　-开锁

Door现在是一个抽象类, 其实改成接口也是可以运行的, 什么时候用抽象类什么时候用接口呢?

例子:

▪ 扩展防盗门门铃功能，主要是实现拍照存档

public interface DoorBell {
    void photo();
}

public class LockDoor extends Door implements Lock,DoorBell {
    @Override
    public void openDoor() {
        System.out.println("开门");
    }

    @Override
    public void closeDoor() {
        System.out.println("关门");
    }

    @Override
    public void openLock() {
        System.out.println("开锁");
    }

    @Override
    public void closeLock() {
        System.out.println("关锁");
    }

    @Override
    public void photo() {
        System.out.println("拍照存档");
    }

}

public class TestLockDoor {
    public static void main(String[] args) {
        LockDoor lockDoor = new LockDoor();
//        Lock lock = new Lock();
        lockDoor.openDoor();
        lockDoor.openLock();
        lockDoor.closeDoor();
        lockDoor.closeLock();
        lockDoor.photo();
        System.out.println(LockDoor.a);
//        LockDoor.a = 300;
    }
}

 

 1、接口是一种能力

例子：

▪ 用程序描述USB接口

 

 

 

 

 

当实现了这个接口，就意味着具备某种能力。接口表示一种能力

对应接口的使用1

 

public interface Usb {

    // 信息传输
    public void dataTransfer();
    public void play();
}

public class Mouse implements Usb{
    @Override
    public void dataTransfer() {
        System.out.println("鼠标来点击屏幕");
    }

    @Override
    public void play() {
        System.out.println("鼠标在自己玩");
    }
}

public class UPan implements Usb {
    @Override
    public void dataTransfer() {
        System.out.println("upan可以传输数据");
    }

    @Override
    public void play() {

    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Mouse mouse = new Mouse();
        mouse.dataTransfer();
        UPan up = new UPan();
        up.dataTransfer();
    }
}

运行结果为：

/*
鼠标来点击屏幕
upan可以传输数据

Process finished with exit code 0
*/

此时有一个无论什么比如AAA, 也实现了接口

public class AAA implements Usb {
    @Override
    public void dataTransfer() {
        System.out.println("AAA 进行数据传输");
    }

    @Override
    public void play() {

    }
}

将这些方法进行实现，就意味着具备 了方法的能力

 例子

-使用接口实现手机功能

▪ 需求说明：

　　– 原始的手机，可以发短信，通电话。随着发展，手机增加了功能：音频、视

　　   频播放、拍照、上网。

 

2、接口是一种约定

▪ 生活中，我们使用的两相电源揑座，规定了：

　　– 两个接头间的额定电压

　　– 两个接头间的距离

　　– 接头的形状

▪ 接口是一种约定

　　体现在接口名称和注释上

　　　　有些接口只有名称

　　　　方法的实现方式要通过注释来约定

 

3、面向接口编程

程序设计时面向接口的约定而不考虑具体实现

3.1、练习1

/*
▪ 开发打印机
    – 墨盒：彩色、黑白
    – 纸张类型：A4、B5
    – 墨盒和纸张都丌是打印机厂商提供的
    – 打印机厂商要兼容市场上的墨盒、纸张
*/

 

public interface InkBox {
    /*
    * 墨盒
    * */

    // 黑白
    public void getWriteAndBlock();

    // 彩色
    public void getColor();

}

public interface Paper {
    /*
    * 纸张
    * */
    public void getA4();
    public void getB5();
}

public class CopyMechine implements InkBox,Paper {
    @Override
    public void getWriteAndBlock() {
        System.out.println("使用黑白墨盒打印");
    }

    @Override
    public void getColor() {
        System.out.println("使用彩色墨盒打印");
    }

    @Override
    public void getA4() {
        System.out.println("使用A4纸打印");
    }

    @Override
    public void getB5() {
        System.out.println("使用B5纸打印");
    }

    public static void main(String[] args) {
        CopyMechine copyMechine = new CopyMechine();
        copyMechine.getWriteAndBlock();
        copyMechine.getA4();
    }
}

3.2、练习2

/*
▪ 训练要点：
    – 接口的基础知识
    – 理解接口表示一种约定 
▪ 需求说明：
    – 采用面向接口编程思想组装一台计算机。
    – 计算机的主要组成部分有：
        ▪ CPU
        ▪ 硬盘
        ▪ 内存
*/

 

思路:

/*
▪ 实现思路：
    – 定义CPU的接口CPU，返回CPU品牌和主频
    – 定义内存的接口EMS，返回容量。
    – 定义硬盘的接口HardDisk，返回容量。
    – 编写各组件厂商分别实现CPU、EMS、和HardDisk接口编写计
       算机类，组装计算机并显示相关信息
    – 编写测试类运行
*/

定义接口

public interface CPU {
    public static final String str = "hehe";
    // 品牌
    public String getBrand();
    // 主频
    public String getHZ();
}

public interface Memory {

    // 容量
    public String getCapacity();

}

public interface HardDisk {

    // 容量
    public String getVolumn();
}

具体子类实现

CPU

intel的cpu

public class InterCpu implements CPU {

    @Override
    public String getBrand() {
        return "inter";
    }

    @Override
    public String getHZ() {
        return "2000";
    }
}

Amd的cpu

public class AmdCpu implements CPU {


    @Override
    public String getBrand() {
        return "amd";
    }

    @Override
    public String getHZ() {
        return "1000";
    }
}

硬盘

三星

public class SXHardDisk implements HardDisk{
    @Override
    public String getVolumn() {
        return "三星";

    }
}

金士顿

public class JSDHardDisk implements HardDisk {
    @Override
    public String getVolumn() {
        return "金士顿";
    }
}

内存一样

 

computer实现接口

public class Computer implements CPU,HardDisk{

    public void show(CPU cpu,HardDisk hardDisk){
        System.out.println("计算机的组成如下：");
        System.out.println("cpu:"+cpu.getBrand()+"  ,主频是："+cpu.getHZ());
        System.out.println("硬盘容量是："+hardDisk.getVolumn());
    }

    @Override
    public String getBrand() {
        return null;
    }

    @Override
    public String getHZ() {
        return null;
    }

    @Override
    public String getVolumn() {
        return null;
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        CPU cpu = new InterCpu();
        HardDisk hardDisk =  new JSDHardDisk();
        computer.show(cpu,hardDisk);
    }
}

打印结果为：

/*
计算机的组成如下：
cpu:inter  ,主频是：2000
硬盘容量是：金士顿

Process finished with exit code 0
*/

▪ 阅读代码，找出错误

 

不能有构造方法

不能对方法进行实现

修饰符不能是private

 

▪ 为什么需要接口?接口和抽象类的区别?

　　– 接口就是比“抽象类”还“抽象”的“抽象类”，

/*
抽象类也好、接口也好、类也好，我们定义的时候都是由具象到抽象的过程，
在识别过程中，
抽象类里面定义的方法是不需要写方法实现的，
在抽象方法里可以写也可不写，普通方法必须要写方法实现，
在接口中，不论怎么定义，方法默认都是抽象方法，就不能包含实现
*/

　　   可以更加规范的对子类迚行约束。

　　   全面地专业地实现了：规范和具体实现的分离。

　　– 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是…则必须

          能…”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你好人，则必须干掉坏

　　   人；如果你是坏人，则必须欺负好人。

　　– 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。

　　– 项目的具体需求是多变的，我们必须以不变应万变才能从容开发，此处的

　　    “不变”就是“规范”。因此，我们开发项目往往都是面向接口编程！

 

▪ 接口相关规则

　　– 接口中所有方法都是抽象的。

　　– 卲使没有显式的将接口中的成员用public标示，也是public访问类型的

　　– 接口中变量默认用 public static final标示，所以接口中定义的变量就是全

　　   局静态常量。

 

public interface A {
    public void show();
}

public interface B extends A{
}

　　– 可以定义一个新接口，用extends去继承一个已有的接口，如果是 B implements A 会报错 No implements clause allowed for interface

　　– 可以定义一个类，用implements去实现一个接口中所有方法。

　　　　之前的都是这样的

　　– 可以定义一个抽象类，用implements去实现一个接口中部分方法

 

public  abstract class C  implements A{
//    @Override
//    public void show(){
//        System.out.println("show");
//    }
}

不重写show方法也没问题， 因为是一个抽象类，可以有实现也可以不实现， 看具体情况

 

/*
▪ C++支持多重继承，Java支持单重继承
▪ C++多重继承的危险性在于一个类可能继承了同一个方法的丌同实
  现，会导致系统崩溃。
▪ Java中，一个类只能继承一个类，但同时可以实现多个接口，既可
  以实现多重继承的效果和功能，也避免的多重继承的危险性。
▪ class Student extents Person implements Runner，Flyer
▪ {…}
▪ 注意：extends 必须位于implements乊前
*/

二、什么时候用接口, 什么时候用抽象类?

/*      抽象类和接口的区别：
*           1、抽象类中的方法可以有抽象方法，也可以有普通方法，但是接口中只能包含抽象方法
*           2、抽象类需要使用abstract关键字来修饰，而接口使用interface关键字来修饰
*           3、子类使用extends关键字来继承抽象类，使用implements来实现接口
*           4、子类继承抽象类的时候必须要实现所有的抽象方法，普通方法可以不重写，而接口中的所有方法必须实现
*           5、抽象类中可以定义成员变量，而接口中只能定义静态常量
*           6、抽象类在子类实现的时候是单继承，而接口时多继承
*           7、抽象类和接口都不能实例化，但是抽象类中可以有构造方法，而接口中不能有构造方法
*           8、抽象类中可以实现接口，并且不实现接口中方法(不重写方法)，而接口只能继承接口，不能实现接口
*       注意：
*           在实际的项目开发过程中，如果可以使用接口，尽量使用接口，将单继承的父类留在 
*           最关键的地方
*/