一文讀懂java接口的特點 java接口的作用和意義例子 _經(jīng)驗分享

0. 前言在我自己早期學(xué)習(xí)編程的時候，對接口存在的意義實在困惑，我自己亂寫代碼的時候基本上不可能意識到需要去寫接口，不知道接口到底有什么用，為什么要定義接口，感覺定義接口只是提前做了個多余的工作。
這里我先拋出一個形象的解釋，大家?guī)е@個解釋結(jié)合全文來理解接口存在的意義是什么：
我們把電腦主板上的內(nèi)存插槽，顯卡插槽等類比為接口，為什么在主板上搞這么多插槽呢？多浪費機箱空間啊？直接用電烙鐵把顯卡和內(nèi)存的引腳一根一根焊到主板上不就得了（手動滑稽）。估計讀到這里大伙兒心里也大概明白了接口的大致作用，焊死了后，如果你焊錯位置了或者拆電腦的時候，就需要使用電烙鐵進行拆裝，多愚蠢哦。
全文脈絡(luò)思維導(dǎo)圖如下：

文章插圖
1. 什么是抽象類在講解接口之前，抽象類是繞不過去的一個概念，接口可以認為是一個比抽象類還要抽象的類。
什么是抽象類？「包含一個或多個抽象方法的類就是抽象類，抽象方法即沒有方法體的方法」，抽象方法和抽象類都必須聲明為 abstract 。例如：
// 抽象類public abstract class Person {// 抽象方法 public abstract String getDescription();}切記！「除了抽象方法之外，抽象類還可以包含具體數(shù)據(jù)和具體方法」。例如，抽象類 Person 還保存著姓名和一個返回姓名的具體方法：

public abstract class Person{private String name;public Person(String name){this.name = name ;}public abstract String getDescription();public String getName(){return name;}}

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許多程序員都會「錯誤」地認為，在抽象類中不能包含具體方法。其實這也是接口和抽象類的不同之處，接口中是不能包含具體方法的。
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「抽象類不能被實例化」。也就是說，如果將一個類聲明為 abstract, 就不能創(chuàng)建這個類的對象。
new Person("Jack"); // Error可以定義一個抽象類的對象變量，但是它只能引用非抽象子類的對象。假設(shè) Student 類是 Person 的非抽象子類：
Person p = new Student("Jack"); // Right所謂非抽象子類就是說，如果創(chuàng)建一個繼承抽象類的子類并為之創(chuàng)建對象，那么就「必須為父類的所有抽象方法提供方法定義」。如果不這么做（可以選擇不做），子類仍然是一個抽象類，編譯器會強制我們?yōu)樾骂惣由?abstract 關(guān)鍵字。
下面定義擴展抽象類 Person 的具體子類 Student：

public class Student extends Person {private String major;public Student(String name, String major) {super(name);this.major = major;}@Overridepublic String getDescription(){ // 實現(xiàn)父類抽象方法return "a student majoring in " + major;} }

在 Student 類中實現(xiàn)了父類中的抽象方法 getDescription。因此，「在 Student類中的全部方法都是非抽象的，這個類不再是抽象類」。
調(diào)用如下：
Person p = new Student("Jack","Computer Science");p.getDescription();由于不能構(gòu)造抽象類 Person的對象，所以變量 p 永遠不會引用 Person 對象，而是引用諸如 Student這樣的具體子類對象，而這些對象中都重寫了 getDescription方法。
2. 什么是接口接口的本質(zhì)其實也是一個類，而且是一個比抽象類還要抽象的類。怎么說呢？抽象類是能夠包含具體方法的，而接口杜絕了這個可能性，「在 Java 8 之前，接口非常純粹，只能包含抽象方法，也就是沒有方法體的方法」。而 Java 8 中接口出現(xiàn)了些許的變化，開始允許接口包含默認方法和靜態(tài)方法，這個下文會講解。
Java 使用關(guān)鍵字 interface 而不是 class 來創(chuàng)建接口。和類一樣，通常我們會在關(guān)鍵字 interface 前加上 public 關(guān)鍵字，否則接口只有包訪問權(quán)限，只能在接口相同的包下才能使用它。
public interface Concept {void idea1();void idea2();}同樣的，接口中既然存在抽象方法，那么他就需要被擴展（繼承）。使用 implements 關(guān)鍵字使一個類擴展某個特定接口（或一組接口），通俗來說：接口只是外形，現(xiàn)在這個擴展子類要說明它是如何工作的。

class Implementation implements Concept {@Overridepublic void idea1() {System.out.println("idea1");}@Overridepublic void idea2() {System.out.println("idea2");}}

這里需要注意的是，你可以選擇顯式地聲明接口中的方法為 public ，但是「即使你不這么做，它們也是 public 的」。所以當(dāng)實現(xiàn)一個接口時，來自接口中的方法必須被定義為 public 。否則，它們只有包訪問權(quán)限，這樣在被繼承時，它們的可訪問權(quán)限就被降低了，這是 Java 編譯器所不允許的。
另外，接口中是允許出現(xiàn)常量的，與接口中的方法都自動地被設(shè)置為 public—樣，「接口中的域?qū)⒈蛔詣颖辉O(shè)置為 public static final 類型」，例如：

public interface Concept { void idea1(); // public void idea1();// 靜態(tài)屬性 double item = 95; // a public static final constant}

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可以將接口方法標記為 public ，將域標記為 public static final 。有些程序員出于習(xí)慣或提高清晰度的考慮，愿意這樣做。但 Java 語言規(guī)范卻「建議不要書寫這些多余的關(guān)鍵字」。
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3. 接口的特性接口和類其中不同的一點就是，我們「無法像類一樣使用 new 運算符來實例化一個接口」：
x = new Concept(. . .); // ERROR原因也很簡單，接口連具體的構(gòu)造方法都沒有，肯定是無法實例化的。
當(dāng)然，盡管不能構(gòu)造接口的對象，聲明接口的變量還是可以的：
Concept x; // OK接口變量必須引用實現(xiàn)了接口的類對象：
x = new Implementation(. . .); // OK provided Implementation implements Concept接下來，如同使用 instanceof 檢查一個對象是否屬于某個特定類一樣，也可以使用 instanceof檢查一個對象是否實現(xiàn)了某個特定的接口：
if(x instanceof Concept){ ...}另外，與可以建立類的繼承關(guān)系一樣，「接口也可以被繼承」：

public interface Concept1 {void idea1();void idea2();}-------------------------------------------public interface Concept2 extends Concept1{ double idea3();}

當(dāng)然，讀到這里大家可能依然無法理解，既然有了抽象類，為什么 Java 程序設(shè)計語言還要不辭辛苦地引入接口這個概念？
很重磅！因為「一個類可以實現(xiàn)多個接口，但是一個類只能繼承一個父類」。正是接口的出現(xiàn)打破了 Java 這種單繼承的局限，為定義類的行為提供了極大的靈活性。
class Implementation implements Concept1, Concept2 // OK有一條實際經(jīng)驗：在合理的范圍內(nèi)盡可能地抽象。顯然，接口比抽象類還要抽象。因此，一般更傾向使用接口而不是抽象類。
4. Java 8 接口新特性上文提過一嘴，「在 Java 8 中，允許在接口中增加靜態(tài)方法和默認方法」。理論上講，沒有任何理由認為這是不合法的，只是這有違于將接口作為抽象規(guī)范的初衷。舉個例子：

public interface Concept {// 靜態(tài)方法 public static void get(String name){System.out.println("hello " + name);}// 默認方法default void idea1(){System.out.println("this is idea1");};}

用 default 修飾符標記的方法就是默認方法，這樣子類就不需要去實現(xiàn)這個方法了。
不過，引入默認方法后，就出現(xiàn)了一個「默認方法沖突」的問題。如果先在一個接口 A 中將一個方法 idea 定義為默認方法，然后又在另一個接口 B 或者超類 C 中定義了同樣的方法 idea ，然后類 D 實現(xiàn)了這兩個接口 A 和 B（或超類 C）。于是類 D 中就有了方法 idea 的兩個默認實現(xiàn) ，出現(xiàn)了沖突，為此， Java 制定了一套規(guī)則來解決這個二義性問題：
1 ) 「超類優(yōu)先」。如果超類提供了一個具體方法，接口中的同名且有相同參數(shù)類型的默認方法會被忽略。
2 ) 「接口沖突」。如果一個父類接口提供了一個默認方法，另一個父類接口也提供了一個同名而且參數(shù)類型相同的方法，子類必須覆蓋這個方法來解決沖突。例如：

interface A { default void idea(){System.out.println("this is A"); }}interface B { default void idea(){System.out.println("this is B"); }}// 需要在 D 類中覆蓋 idea 方法class D implements A, B{public void getName(){System.out.println("this is D");}}

現(xiàn)在假設(shè) B接口沒有為 idea 提供默認實現(xiàn)：
interface B { void idea();}那么 D 類會直接從 A 接口繼承默認方法嗎？這好像挺有道理，不過， Java 設(shè)計者更強調(diào)一致性。兩個接口如何沖突并不重要，「只要有一個接口提供了一個默認實現(xiàn) ，編譯器就會報告錯誤，我們就必須解決這個二義性」。
當(dāng)然，如果兩個接口都沒有為共享方法提供默認實現(xiàn) ，那么就與 Java 8 之前的情況一樣，這里不存在沖突。
5. 接口存在的意義在我自己早期學(xué)習(xí)編程的時候，對接口存在的意義實在困惑，我自己亂寫代碼的時候基本上不可能意識到需要去寫接口，不知道接口到底有什么用，為什么要定義接口，感覺定義接口只是提前做了個多余的工作。
其實不是，定義接口并非多余，「接口是用來提供公用的方法，規(guī)定子類的行為的」。舉個例子，讓大家直觀地感受下接口的作用：
比如有個網(wǎng)站，需要保存不同客戶的信息，有些客戶從 Web 網(wǎng)站來，有些客戶從手機客戶端來，有些客戶直接從后臺管理系統(tǒng)錄入。假設(shè)不同來源的客戶有不同的處理業(yè)務(wù)流程，這個時候我們定義接口來提供一個保存客戶信息的方法，然后不同的平臺實現(xiàn)我們這個保存客戶信息的接口，以后保存客戶信息的話，我們只需要知道這個接口就可以了，具體調(diào)用的方法被封裝成了黑盒子，這也就是 Java 的多態(tài)的體現(xiàn) ，「接口幫助我們對這些有相同功能的方法做了統(tǒng)一管理」。

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再比如說，我們要做一個畫板程序，其中里面有一個面板類，主要負責(zé)繪畫功能，然后你就定義了這個類，可是在不久的將來，你突然發(fā)現(xiàn)這個類滿足不了你了，然后你又要重新設(shè)計這個類，更糟糕是你可能要廢棄這個現(xiàn)有的類，那么其他引用這個類的地方也需要做出修改，顯然這樣非常麻煩。
【一文讀懂java接口的特點 java接口的作用和意義例子】如果你一開始定義了一個接口，把繪畫功能放在這個接口里，然后定義類時實現(xiàn)這個接口，那么你只需要用這個接口去引用實現(xiàn)它的類就行了，以后要修改的話只不過是引用另一個類而已。「接口的使用提高了代碼的可維護性和可擴展性」。
另外，從這兩個例子我們也能看出，接口不僅「降低了代碼的耦合度」，而且僅僅描敘了程序?qū)ν獾姆?wù) ，不涉及任何具體的實現(xiàn)細節(jié) ，這樣也就比較「安全」一些。