淺談Java接口(Interface)

淺談Java接口

先不談接口，不妨設想一個問題？

如果你寫了個Animal類，有許多類繼承了他，包括Hippo(河馬), Dog, Wolf, Cat, Tiger這幾個類。你把這幾個類拿給別人用，但是別人想給動物加上寵物功能，要怎么辦呢？

根據以往的知識，我們可以：

1. 把Pet方法加入Animal類

   • 這樣所有的派生類都有Pet方法，以后新繼承Animal的動物也有這個方法。

   • 這個方案很簡單，但是這個方案也很操蛋。為什么？

     • 有人會養河馬嗎？有人會養狼養獅子嗎？不太行。
     • 如果都是Pet方法，狗需要遛，貓恐怕不太需要遛呀。不太行

   • 所以，這個方案，不太行。

2. 還是和第一種方法一樣，但是把Pet方法設成抽象方法

   • 方案很好，每個派生類可以覆蓋自己方法。不是Pet的就不做動作，不同的Pet有不同的行為。
   • 可是，這個方案很友好嗎？
     • 所有的派生類都需要覆蓋這個方法，非常浪費時間，怕不是要累死程序員。
     • 這種實現很不理想，很不面向對象，不是寵物的派生類也需要覆蓋這樣的方法。
     • 使得基類Animal變得非常局限，如果加入復雜的程序會變得難以利用。

3. 把方法具體加到需要的類里

   • 具體類具體實現。
   • 繼承和多態完全失效。同樣會累死程序員。
   • 無法確保寫在派生類里的方法能夠和基類產生合約，容易破壞面向對象的基本規則。

4. 多繼承

   • 這是最好的思路，一個類有兩個基類。例如Cat既繼承Animal，又繼承Pet。而Tiger則只需要繼承Animal。
   • 可是，出大問題！
     • 一是多繼承本身的問題。假設我有一個基類1Cat，一個基類2Dog。兩個基類里都有一個方法叫做play。那么一個派生類繼承Cat同時繼承Dog，那么派生類調用play方法時，就不知道是Cat的play還是Dog的play了。這就叫多繼承的沖突。又稱致命方塊問題。
     • 更何況，Java是不允許“實現多繼承”，簡稱不允許“多繼承”。 （畢竟往高端了說，Java的設計者是想設計一門不容易出錯的工業型語言。往低端了說，Java設計者認為程序員都是弱弟弟）

難道這個問題就沒有解決方案了嗎？下面就歡迎我們今天的主角——

接口

首先，什么是接口？

接口（英文：Interface），在Java編程語言中是一個抽象類型，是抽象方法的集合，接口通常以interface來聲明。一個類通過繼承接口的方式，從而來繼承接口的抽象方法。

回到剛剛第四個方法，如果想用多繼承的思路但是又不產生沖突，那要怎么辦呢？那就用接口。

接口解決沖突的方法很簡單，把所有方法都設為抽象的，如此一來，派生類要調用這些方法，就必須重新實現一遍，這樣JVM就不會搞混了！

所有，接口就類似於一個100%的純抽象類，可他又不是類。

接口並不是類，編寫接口的方式和類很相似，但是它們屬於不同的概念。類描述對象的屬性和方法。接口則包含類要實現的方法。

除非實現接口的類是抽象類，否則該類要定義接口中的所有方法。

接口無法被實例化，但是可以被實現。一個實現接口的類，必須實現接口內所描述的所有方法，否則就必須聲明為抽象類。另外，在 Java 中，接口類型可用來聲明一個變量，他們可以成為一個空指針，或是被綁定在一個以此接口實現的對象。

如何編寫接口

public interface Pet{
    // 關鍵詞 interface
    public abstract void play(); // public abstract可以省略，抽象方法沒有內容
}

接口的實現

class Dog extends Animal implements Pet{
    // 關鍵詞 implements
    // 接口的實現必須在某個類的繼承之下
    public void play(){
        // 必須實現這個方法
    }
}

接口的特性

• 接口中每一個方法也是隱式抽象的,接口中的方法會被隱式的指定為 public abstract（只能是 public abstract，其他修飾符都會報錯）。

  public interface Pet{
      public abstract void play(); // 抽象方法，分號結尾
  }
  

  其實不像上面那么寫也可以

  public interface Pet{
      void play(); // 隱含了public abstract
  }
  

• 接口中可以含有變量，但是接口中的變量會被隱式的指定為 public static final 變量（並且只能是 public，用 private 修飾會報編譯錯誤）。

• 接口中的方法是不能在接口中實現的，只能由實現接口的類來實現接口中的方法。

我們為什么需要接口？

• 使用接口可以繼承超過一個以上的來源。類可以繼承一個基類同類實現其他許多接口。同時其他的類也可以實現同一個接口，這樣可以為不同的需求組合出不同的繼承層次。
• 接口使得代碼嚴謹。不論你來自哪里，只要你實現了這個接口，就一定會實現接口中的方法！
• 接口更高層，同樣的方法在不同層次的類有不同的實現細節，這是很合理的。

接口與抽象類的區別

1. 抽象類中的方法可以有方法體，就是能實現方法的具體功能，但是接口中的方法不行。
2. 抽象類中的成員變量可以是各種類型的，而接口中的成員變量只能是 public static final 類型的。
3. 接口中不能含有靜態代碼塊以及靜態方法(用 static 修飾的方法)，而抽象類是可以有靜態代碼塊和靜態方法。
4. 一個類只能繼承一個抽象類，而一個類卻可以實現多個接口。

接口的繼承

• 接口和類一樣，都可以繼承。也使用extends關鍵詞，子接口繼承父接口的方法，但是可以改變傳入參數。

  public interface Pet{
      void play();
  }
  
  
  interface wild_Pet extends Pet{
      void play(String location);
  }
  

• 雖然類不可以多繼承，但是接口可以呀！ 在接口的多繼承中extends關鍵字只需要使用一次，在其后跟着繼承接口。

  interface wild_Pet extends Pet, Sweeties{}
  

  Pet和Sweeties可能定義或繼承了相同的方法，但是沒有關系，他們都是抽象的！