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:
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 |
食 |
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:
1 interfacePerson{ 2 void eat(); 3 void sleep(); 4 } 5 6 class Studentimplements Person{ 7 public void eat(){ 8 System.out.println("學生去食堂吃飯!"); 9 } 10 public void sleep(){ 11 System.out.println("學生回寢室睡覺!"); 12 } 13 } 14 15 class Teacherimplements Person{ 16 public void eat(){ 17 System.out.println("教師去教工餐廳吃飯!"); 18 } 19 public void sleep(){ 20 System.out.println("教師回學校公寓睡覺!"); 21 } 22 } 23 class Parents implements Person{ 24 publicvoid eat(){ 25 System.out.println("家長去招待所飯館吃飯!"); 26 } 27 public void sleep(){ 28 System.out.println("家長回招待所睡覺!"); 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。
1 class Foreign implements Person{ 2 publicvoid eat(){ 3 System.out.println("外賓去酒店吃飯!"); 4 } 5 public void sleep(){ 6 System.out.println("外賓回酒店睡覺!"); 7 } 8 } 9 10 class Leader implements Person{ 11 publicvoid eat(){ 12 System.out.println("領導去賓館吃飯!"); 13 } 14 public void sleep(){ 15 System.out.println("外賓回賓館睡覺!"); 16 } 17 }
而主函數中用法仍然一樣。
下面給出完整的代碼:
1 interfacePerson{ 2 void eat(); 3 void sleep(); 4 } 5 6 class Studentimplements Person{ 7 public void eat(){ 8 System.out.println("學生去食堂吃飯!"); 9 } 10 public void sleep(){ 11 System.out.println("學生回寢室睡覺!"); 12 } 13 } 14 15 class Teacherimplements Person{ 16 public void eat(){ 17 System.out.println("教師去教工餐廳吃飯!"); 18 } 19 public void sleep(){ 20 System.out.println("教師回學校公寓睡覺!"); 21 } 22 } 23 class Parents implements Person{ 24 publicvoid eat(){ 25 System.out.println("家長去招待所飯館吃飯!"); 26 } 27 public void sleep(){ 28 System.out.println("家長回招待所睡覺!"); 29 } 30 } 31 class Foreign implements Person{ 32 publicvoid eat(){ 33 System.out.println("外賓去酒店吃飯!"); 34 } 35 public void sleep(){ 36 System.out.println("外賓回酒店睡覺!"); 37 } 38 } 39 40 class Leader implements Person{ 41 publicvoid eat(){ 42 System.out.println("領導去賓館吃飯!"); 43 } 44 public void sleep(){ 45 System.out.println("領導回賓館睡覺!"); 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。
1 import java.lang.*; 2 interface Common { 3 double runTimer(doublea, double b, double c); 4 String getName(); //獲取交通工具的名稱 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()+"的運行時間:"+t+" 小時"); 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()+"的運行時間:"+t+" 小時"); 41 } 42 }
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