什么是接口?

一个Java 接口(interface)是一些方法特征的集合,这些方法特征来自于具体方法,这些方法符合它们一般来自于一些在系统中不断出现的方法。一个接口只有方法的特征,而没有方法的实现,因此这些方法在不同的地方被实现时,可以具有完全不同的行为。在Java语言中,Java接口还可以定义public的变量。


接口把方法的特征和方法的实现分割开来。这种分割,体现在接口常常代表一个角色(role),它包装与该角色相关的操作和属性,而实现这个接口的类便扮演这个角色的演员(类)。一个角色(接口)可以由不同的演员(类)来演,而不同的演员(类)之间除了扮演一个共同的角色(接口)之外,并不要求有任何其他的共同之处。


接口,英文称作interface,在软件工程中,接口泛指供别人调用的方法或者函数。从这里,我们可以体会到Java语言设计者的初衷,它是对行为的抽象。在Java中,定一个接口的形式如下:

[public] interface InterfaceName {
 
}

接口中可以含有变量和方法。但是要注意,接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量(并且只能是public static final变量,用private修饰会报编译错误),而方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public abstract方法(用其他关键字,比如private、protectedstaticfinal等修饰会报编译错误),并且接口中所有的方法不能有具体的实现,也就是说,接口中的方法必须都是抽象方法。从这里可以隐约看出接口和抽象类的区别,接口是一种极度抽象的类型,它比抽象类更加“抽象”,并且一般情况下不在接口中定义变量。


要让一个类遵循某组特地的接口需要使用implements关键字,具体格式如下:

class ClassName implements Interface1,Interface2,[....]{
} 

可以看出,允许一个类遵循多个特定的接口。如果一个非抽象类遵循了某个接口,就必须实现该接口中的所有方法。对于遵循某个接口的抽象类,可以不实现该接口中的抽象方法。


注意:

在人们讲到“接口”时,这个词往往有两种不同的含义:

第一种是指Java接口,这是一种Java语言中存在的结构,有特定的语法和结构;第二种仅仅是指一个类所具有的方法的特征集合,是一种逻辑上的抽象。Java的接口可以有public、静态的(static)和final的属性。


接口的用法,定义与实现:

public interface Test{
   public static final int num; //成员常量具有固定的修饰符:public static final
   public abstract void method; //成员函数具有固定的修饰符:public abstract 
}
public class Testimpl implements Test{
// 实现接口中的所有方法
    .....
}


接口的特性

接口不是类,尤其不用使用new运算符实例一个接口。不能构造接口的对象,却能声明接口的变量。(出现在回调设计模式中,体现了Java的多态特性)参考资料:http://www.cnblogs.com/mnzero/p/4625792.html

/*
*功能:到达指定的时间发出通告
*/
public interface ActionListener{
    void actionPerformed(ActionEvent event);
}

class TimePrinter implements ActionListener{
     //此处ActionEvent参数提供了事件的相关信息
     public void actionPerformed(ActionEvent event){
        Date now = new Data();
        System.out.println("At the tone, the time is" + now);
        Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
     }
}
//然后构造这个类的一个对象,并将它传递给Timer构造器。
ActionListener listener = new TimePrinter();
Timer t = new Timer(10000, listener);
接口中不能包含实例域或静态方法。
接口与接口之间可以是继承关系,而且可以实现多继承。
public interface Moveable{
    void move(double x, double y);
}

public interface Powered extends Moveable{
    double milesPerGallon();
}

注意:

对于接口中的固定修饰符,可以省略;一个类实现多个接口时,接口与接口之间要用逗号隔开;接口的变量必须引用实现了接口的类对象。


包含抽象方法的类称为抽象类,但并不意味着抽象类中只能有抽象方法,它和普通类一样,同样可以拥有成员变量和普通的成员方法。注意,抽象类和普通类的主要有三点区别:

1)抽象方法必须为public或者protected(因为如果为private,则不能被子类继承,子类便无法实现该方法),缺省情况下默认为public

2)抽象类不能用来创建对象;

3)如果一个类继承于一个抽象类,则子类必须实现父类的抽象方法。如果子类没有实现父类的抽象方法,则必须将子类也定义为为abstract类。

在其他方面,抽象类和普通的类并没有区别。


抽象类和接口的区别

1. 语法层面上的区别(参考资料:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html)

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,而一个类却可以实现多个接口。


2. 设计层面上的区别

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。抽象类是对整个类整体进行抽象,包括属性、行为,但是接口却是对类局部(行为)进行抽象。举个简单的例子,飞机和鸟是不同类的事物,但是它们都有一个共性,就是都会飞。那么在设计的时候,可以将飞机设计为一个类Airplane,将鸟设计为一个类Bird,但是不能将 飞行 这个特性也设计为类,因此它只是一个行为特性,并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将飞行设计为一个接口Fly,包含方法fly(),然后AirplaneBird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机,比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可,对于鸟也是类似的,不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出,继承是一个是不是的关系,而接口实现则是有没有的关系。如果一个类继承了某个抽象类,则子类必定是抽象类的种类,而接口实现则是有没有、具备不具备的关系,比如鸟是否能飞(或者是否具备飞行这个特点),能飞行则可以实现这个接口,不能飞行就不实现这个接口。


2)设计层面不同,抽象类作为很多子类的父类,它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范,它是一种辐射式设计。什么是模板式设计?

最简单例子,大家都用过ppt里面的模板,如果用模板A设计了ppt Bppt Cppt Bppt C公共的部分就是模板A了,如果它们的公共部分需要改动,则只需要改动模板A就可以了,不需要重新对ppt Bppt C进行改动。而辐射式设计,比如某个电梯都装了某种报警器,一旦要更新报警器,就必须全部更新。也就是说对于抽象类,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。


网上流传实例:门和警报的例子:门都有open()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:

abstract class Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}
//或
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()close(),也许这个类根本就不具备open()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()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openclose两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

interface Alram {
    void alarm();
}
 
abstract class Door {
    void open();
    void close();
}
 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void oepn() {
      //....
    }
    void close() {
      //....
    }
    void alarm() {
      //....
    }
}

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