JAVA基礎--接口的概念、分類及與抽象類的區別

Java接口(Interface),是一系列方法的聲明,是一些方法特徵的集合,一個接口只有方法的特徵沒有方法的實現,因此這些方法可以在不同的地方被不同的類實現,而這些實現可以具有不同的行爲(功能)。

一.接口含義:
1.Java接口,Java語言中存在的結構,有特定的語法和結構;
2.一個類所具有的方法的特徵集合,是一種邏輯上的抽象。
  前者叫做“Java接口”,後者叫做“接口”。

Java接口本身沒有任何實現,因爲Java接口不涉及表象,而只描述public行爲,所以Java接口比Java抽象類更抽象化。

Java接口的方法只能是抽象的和公開的,Java接口不能有構造器,Java接口可以有public,靜態的和final屬性。

二.爲何用接口
Java是一種單繼承的語言,若要給已有父類的具體類增加新功能,在OCP原則下,解決是給它的父類加父類,或者給它父類的父類加父類,直到移動到類等級結構的最頂端。這樣一來,對一個具體類的可插入性的設計,就變成了對整個等級結構中所有類的修改。
當有了接口,以上例子中,就不需要維護整個等級結構中的所有類了.
接口具胡可插入性:
在一個等級結構中的任何一個類都可以實現一個接口,這個接口會影響到此類的所有子類,但不會影響到此類的任何超類。此類將不得不實現這個接口所規定的方法,而其子類可以從此類自動繼承這些方法,當然也可以選擇置換掉所有的這些方法,或者其中的某一些方法,這時候,這些子類具有了可插入性(並且可以用這個接口類型裝載,傳遞實現了他的所有子類)。
接口提供了關聯以及方法調用上的可插入性,軟件系統的規模越大,生命週期越長,接口使得軟件系統的靈活性和可擴展性,可插入性方面得到保證。

正是有了接口,使得Java單繼承性有了新的擴展的可能(變向地實現多繼承);

三.類型等級結構
Java接口(以及抽象類)一般用來作爲一個類型的等級結構的起點。
如果一個類已經有了一個主要的超類型,那麼通過實現一個接口,這個類可以擁有另一個次要的超類型,這種次要的超類型叫做混合類型。

四.Java接口分類
1、普通接口(含有方法定義)
public interface ActionListener
    {
        public abstract void actionPerformed(ActionEvent event);  
    }

2、標識接口(無任何方法和屬性定義)
標識接口是沒有任何方法和屬性的接口.標識接口不對實現它的類有任何語義上的要求,它僅僅表明實現它的類屬於一個特定的類型。
public interface Serializable{};

3、常量接口
是指用Java接口來聲明一些常量,然後由實現這個接口的類使用這些常量。
public interface AppConstants
          {
               public static final DATA_SOURCE_NAME="test";
               public static final USER_NAME="test";
               public static final PASSWORD="test";
           }

五.接口的特點
1、Java接口中的成員變量默認都是public,static,final類型的(都可省略),必須被顯示初始化,即接口中的成員變量爲常量(大寫,單詞之間用"_"分隔)
2、Java接口中的方法默認都是public,abstract類型的(都可省略),沒有方法體,不能被實例化 
3、Java接口中只能包含public,static,final類型的成員變量和public,abstract類型的成員方法
4、接口中沒有構造方法,不能被實例化
5、一個接口不能實現(implements)另一個接口,但它可以繼承多個其它的接口
6、Java接口必須通過類來實現它的抽象方法
7、當類實現了某個Java接口時,它必須實現接口中的所有抽象方法,否則這個類必須聲明爲抽象類
8、不允許創建接口的實例(實例化),但允許定義接口類型的引用變量,該引用變量引用實現了這個接口的類的實例
9、一個類只能繼承一個直接的父類,但可以實現多個接口,間接的實現了多繼承.


六.Java接口和Java抽象類區別
面向對象設計的重點在於抽象。抽象類與接口都位於繼承樹的上層。
相同點:
1、代表系統的抽象層,當一個系統使用一顆繼承樹上的類時,應該儘量把引用變量聲明爲繼承樹的上層抽象類型,這樣可以提高兩個系統之間的送耦合
2、都不能被實例化
3、都包含抽象方法,這些抽象方法用於描述系統能提供哪些服務,但不包含方法體

不同點:
1、最大的一個區別,就在於Java抽象類可以提供某些方法的部分實現,而Java接口不可以;
      這大概就是Java抽象類唯一的優點吧,但這個優點非常有用。
      可以向抽象類里加入一個新的具體方法,所有的子類都自動得到這個方法;但Java接口裏加入一個 新方法,所有實現這個接口的類就無法成功通過編譯,必需手動給每個實現了該接口的類加上該方法的實現;
2、抽象類的實現只能由子類給出,也即該實現只能在抽象類定義的繼承的等級結構中;所以抽象類作爲類型定義工具的效能大打折扣。
     Java接口,任何一個實現了一個Java接口所規定的方法的類都可以具有這個接口的類型,而一個類可以實現任意多個Java接口,從而這個類就有了多種類型。
以上看出:Java接口是定義混合類型的理想工具,混合類表明一個類不僅僅具有某個主類型的行爲,而且具有其他的次要行爲。
3、結合1、2點中抽象類和Java接口的各自優勢,具精典的設計模式就出來了:
聲明類型的工作仍然由Java接口承擔,但是同時給出一個Java 抽象類,且實現了這個接口,而其他同屬於這個抽象類型的具體類可以選擇實現這個Java接口,也可以選擇繼承這個抽象類,也就是說在層次結構中,Java 接口在最上面,然後緊跟着抽象類,這下兩個的最大優點都能發揮到極至了。這個模式就是“缺省適配模式”。
在Java語言API中用了這種模式,而且全都遵循一定的命名規範:Abstract +接口名。

七.使用接口和抽象類的總體原則:
1、用接口作爲系統與外界交互的窗口站在外界使用者(另一個系統)的角度,接口向使用者承諾系統能提供哪些服務,站在系統本身的角度,接口制定系統必須實現哪些服務,接口是系統中最高層次的抽象類型.通過接口交互可以提高兩個系統之間的送耦合系統A通過系統B進行交互,是指系統A訪問系統B時,把引用變量聲明爲系統B中的接口類型,該引用變量引用系統B中接口的實現類的實例。
public interface B   {   }  
public class C implements B   {   }  
public class A   {  B a = new C();  }  

2、Java接口本身必須非常穩定,Java接口一旦制定,就不允許隨遇更加,否則對外面使用者及系統本身造成影響

3、用抽象類來定製系統中的擴展點,抽象類來完成部分實現,還要一些功能通過它的子類來實現

 

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