Java的接口及實例


  一、定義

Java接口(Interface),是一系列方法的聲明,是一些方法特征的集合,一個接口只有方法的特征沒有方法的實現,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為(功能)。

 

接口定義的一般形式為:

[訪問控制符]interface <接口名> {

類型標識符final 符號常量名n = 常數;

返回值類型  方法名([參數列表]);

      …

}

 

二、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為常量(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為抽象類

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.

 

三、接口的用法

1、精簡程序結構,免除重復定義

比如,有兩個及上的的類擁有相同的方法,但是實現功能不一樣,就可以定義一個接口,將這個方法提煉出來,在需要使用該方法的類中去實現,就免除了多個類定義系統方法的麻煩。

舉例:鳥類和昆蟲類都具有飛行的功能,這個功能是相同的,但是其它功能是不同的,在程序實現的過程中,就可以定義一個接口,專門描述飛行。

下圖是分別定義鳥類和昆蟲類,其都有飛行的方法。

 

 

         下圖定義了接口,其類圖如下:

 

 

實現代碼如下:

 

interface   Flyanimal{   
   void fly();
}
class   Insect {   
   int  legnum=6;
}
class  Bird {   
  int  legnum=2;
  void egg(){};
}
class Ant extendsInsect implements  Flyanimal {
   public void fly(){
       System.out.println("Ant can  fly");
   }
}
classPigeon  extends Bird implements  Flyanimal {
   public void fly(){
       System.out.println("pigeon  can fly");
   }
   public void egg(){
       System.out.println("pigeon  can lay  eggs ");
   }
}
public classInterfaceDemo{
   public static void main(String args[]){
     Ant a=new Ant();
     a.fly();
     System.out.println("Ant's legs are"+ a.legnum);
     Pigeon p= new Pigeon();
    p.fly();
     p.egg();
  }
}



 

 

程序運行結果:

Ant can  fly

Ant'slegs  are 6

pigeon  can fly

pigeon  can lay  eggs

 

 

二、拓展程序功能,應對需求變化。

         假設一個學校接待方面的程序,招待不同身份的人的食宿問題,其對應規則如下:

身份

宿

學生

食堂

宿舍

教師

教師食堂

學校公寓

學生家長

招待所

招待所

理論上,當然可以對每個不同身份的人各定義一個對應的類,並實現各自的方法,但是觀察這寫類,可以歸納出其有一個共同的模板,即“人”的“食、宿”問題。這時候,就可以發揮接口的功能了。實現代碼如下:

 

interfacePerson{
    void eat();
    void sleep();
}
 
class Studentimplements Person{
    public void eat(){
       System.out.println("學生去食堂吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("學生回寢室睡覺!");
    }
}
 
class Teacherimplements Person{
    public void eat(){
       System.out.println("教師去教工餐廳吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("教師回學校公寓睡覺!");
    }
}
 class Parents implements Person{
    publicvoid eat(){
       System.out.println("家長去招待所飯館吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("家長回招待所睡覺!");
    }
}
 
public class PersonInterface{
         public static void main(String[] args)
         {
                   Person p=new Student();
                   p.eat();
                   p.sleep();
                   p=new Teacher();
                   p.eat();
                   p.sleep();
                   p=new Parents();
                   p.eat();
                   p.sleep();
         }
}



 

 

程序執行結果:

學生去食堂吃飯!

學生回寢室睡覺!

教師去教工餐廳吃飯!

教師回學校公寓睡覺!

家長去招待所飯館吃飯!

家長回招待所睡覺!

 

現在需要添加一些功能,即現在需要添加“外賓、上級領導”兩類角色,並且以后工具需要還要添加相應的身份角色的人進來,此時,只需要根據需要添加“外賓”類、“領導”類,而主類仍然可以拿來就用,無需進行更多的修改。此時就可以顯示出接口的作用了。

在上面的程序中添加如下兩個類即可。

 

class Foreign implements Person{
    publicvoid eat(){
       System.out.println("外賓去酒店吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("外賓回酒店睡覺!");
    }
}
 
class Leader implements Person{
    publicvoid eat(){
       System.out.println("領導去賓館吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("外賓回賓館睡覺!");
    }
}



 

 

而主函數中用法仍然一樣。

 

下面給出完整的代碼:

 

interfacePerson{
    void eat();
    void sleep();
}
 
class Studentimplements Person{
    public void eat(){
       System.out.println("學生去食堂吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("學生回寢室睡覺!");
    }
}
 
class Teacherimplements Person{
    public void eat(){
       System.out.println("教師去教工餐廳吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("教師回學校公寓睡覺!");
    }
}
 class Parents implements Person{
    publicvoid eat(){
       System.out.println("家長去招待所飯館吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("家長回招待所睡覺!");
    }
}
class Foreign implements Person{
    publicvoid eat(){
       System.out.println("外賓去酒店吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("外賓回酒店睡覺!");
    }
}
 
class Leader implements Person{
    publicvoid eat(){
       System.out.println("領導去賓館吃飯!");
    }
    public void sleep(){
       System.out.println("領導回賓館睡覺!");
    }
}
 
public class PersonInterface{
         public static void main(String[] args)
         {
                   Person p=new Student();
                   p.eat();
                   p.sleep();
                   p=new Teacher();
                   p.eat();
                   p.sleep();
                   p=new Parents();
                   p.eat();
                   p.sleep();
                   p=new Foreign();
                   p.eat();
                   p.sleep();
                   p=new Leader();
                   p.eat();
                   p.sleep();
         }
}



 

 

程序執行結果:

學生去食堂吃飯!

學生回寢室睡覺!

教師去教工餐廳吃飯!

教師回學校公寓睡覺!

家長去招待所飯館吃飯!

家長回招待所睡覺!

外賓去酒店吃飯!

外賓回酒店睡覺!

領導去賓館吃飯!

領導回賓館睡覺!

 

舉例二:

用來計算每一種交通工具運行1000公里所需的時間,已知每種交通工具的參數都是3個整數A、B、C的表達式。現有兩種工具:

          Car 和Plane,其中Car 的速度運算公式為:A*B/C

         Plane 的速度運算公式為:A+B+C。

    如果增加第3種交通工具的時候,比如火車(Train)不必修改以前的任何程序,只需要編寫新的交通工具的程序。

 

 

import java.lang.*;
 interface Common {
      double runTimer(doublea, double b, double c);
           String getName(); //獲取交通工具的名稱
}
 
 class Plane implementsCommon  {
      public doublerunTimer(double a, double b, double c)  {
            return (a+ b + c);
      }
           public String getName(){
                   return"Plane";
           }
}
 class Car implements Common {
      public doublerunTimer(double a, double b, double c) {
            return ( a*b/c );
      }
            public String getName(){
                   return"Car";
           }
}
 
public class ComputeTime {
     
      public static void main(Stringargs[])  {
            double A=3;
            double B=5;
            double C=6;
            double v,t;
                            Commond=new Car();
           v=d.runTimer(A,B,C);
            t=1000/v;
           System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h");
           System.out.println(d.getName()+"的運行時間:"+t+" 小時");
                            d=newPlane();
                            v=d.runTimer(10,30,40);
                            t=1000/v;
           System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h");
            System.out.println(d.getName()+"的運行時間:"+t+" 小時");
      }
}



 

 

程序運行結果;

Car的平均速度: 2.5 km/h

Car的運行時間:400.0 小時

Plane的平均速度: 80.0 km/h

Plane的運行時間:12.5 小時


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