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;  
6. }  
7. class  Bird {     
8.   int  legnum=2;  
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.    
6. class Studentimplements Person{  
7.     public void eat(){  
8.        System.out.println("学生去食堂吃饭！");  
9.     }  
10.     public void sleep(){  
11.        System.out.println("学生回寝室睡觉！");  
12.     }  
13. }  
14.    
15. class Teacherimplements Person{  
16.     public void eat(){  
17.        System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！");  
18.     }  
19.     public void sleep(){  
20.        System.out.println("教师回学校公寓睡觉！");  
21.     }  
22. }  
23.  class Parents implements Person{  
24.     publicvoid eat(){  
25.        System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！");  
26.     }  
27.     public void sleep(){  
28.        System.out.println("家长回招待所睡觉！");  
29.     }  
30. }  
31.    
32. public class PersonInterface{  
33.          public static void main(String[] args)  
34.          {  
35.                    Person p=new Student();  
36.                    p.eat();  
37.                    p.sleep();  
38.                    p=new Teacher();  
39.                    p.eat();  
40.                    p.sleep();  
41.                    p=new Parents();  
42.                    p.eat();  
43.                    p.sleep();  
44.          }  
45. }  

 

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.    
10. class Leader implements Person{  
11.     publicvoid eat(){  
12.        System.out.println("领导去宾馆吃饭！");  
13.     }  
14.     public void sleep(){  
15.        System.out.println("外宾回宾馆睡觉！");  
16.     }  
17. }  

 

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.    
6. class Studentimplements Person{  
7.     public void eat(){  
8.        System.out.println("学生去食堂吃饭！");  
9.     }  
10.     public void sleep(){  
11.        System.out.println("学生回寝室睡觉！");  
12.     }  
13. }  
14.    
15. class Teacherimplements Person{  
16.     public void eat(){  
17.        System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！");  
18.     }  
19.     public void sleep(){  
20.        System.out.println("教师回学校公寓睡觉！");  
21.     }  
22. }  
23.  class Parents implements Person{  
24.     publicvoid eat(){  
25.        System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！");  
26.     }  
27.     public void sleep(){  
28.        System.out.println("家长回招待所睡觉！");  
29.     }  
30. }  
31. class Foreign implements Person{  
32.     publicvoid eat(){  
33.        System.out.println("外宾去酒店吃饭！");  
34.     }  
35.     public void sleep(){  
36.        System.out.println("外宾回酒店睡觉！");  
37.     }  
38. }  
39.    
40. class Leader implements Person{  
41.     publicvoid eat(){  
42.        System.out.println("领导去宾馆吃饭！");  
43.     }  
44.     public void sleep(){  
45.        System.out.println("领导回宾馆睡觉！");  
46.     }  
47. }  
48.    
49. public class PersonInterface{  
50.          public static void main(String[] args)  
51.          {  
52.                    Person p=new Student();  
53.                    p.eat();  
54.                    p.sleep();  
55.                    p=new Teacher();  
56.                    p.eat();  
57.                    p.sleep();  
58.                    p=new Parents();  
59.                    p.eat();  
60.                    p.sleep();  
61.                    p=new Foreign();  
62.                    p.eat();  
63.                    p.sleep();  
64.                    p=new Leader();  
65.                    p.eat();  
66.                    p.sleep();  
67.          }  
68. }  

 

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.    
7.  class Plane implementsCommon  {  
8.       public doublerunTimer(double a, double b, double c)  {  
9.             return (a+ b + c);  
10.       }  
11.            public String getName(){  
12.                    return"Plane";  
13.            }  
14. }  
15.  class Car implements Common {  
16.       public doublerunTimer(double a, double b, double c) {  
17.             return ( a*b/c );  
18.       }  
19.             public String getName(){  
20.                    return"Car";  
21.            }  
22. }  
23.    
24. public class ComputeTime {  
25.        
26.       public static void main(Stringargs[])  {  
27.             double A=3;  
28.             double B=5;  
29.             double C=6;  
30.             double v,t;  
31.                             Commond=new Car();  
32.            v=d.runTimer(A,B,C);  
33.             t=1000/v;  
34.            System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h");  
35.            System.out.println(d.getName()+"的运行时间："+t+" 小时");  
36.                             d=newPlane();  
37.                             v=d.runTimer(10,30,40);  
38.                             t=1000/v;  
39.            System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h");  
40.             System.out.println(d.getName()+"的运行时间："+t+" 小时");  
41.       }  
42. }  

 

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