Java基礎——接口
接口概念
官方解釋：Java接口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）。
我的解釋：接口可以理解為一種特殊的類，里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所組成。接口是解決Java無法使用多繼承的一種手段，但是接口在實際中更多的作用是制定標准的。或者我們可以直接把接口理解為100%的抽象類，既接口中的方法必須全部是抽象方法。（JDK1.8之前可以這樣理解）
接口的特點
就像一個類一樣，一個接口也能夠擁有方法和屬性，但是在接口中聲明的方法默認是抽象的。（即只有方法標識符，而沒有方法體）。
接口指明了一個類必須要做什么和不能做什么，相當於類的藍圖。
一個接口就是描述一種能力，比如“運動員”也可以作為一個接口，並且任何實現“運動員”接口的類都必須有能力實現奔跑這個動作（或者implement move()方法），所以接口的作用就是告訴類，你要實現我這種接口代表的功能，你就必須實現某些方法，我才能承認你確實擁有該接口代表的某種能力。
如果一個類實現了一個接口中要求的所有的方法，然而沒有提供方法體而僅僅只有方法標識，那么這個類一定是一個抽象類。（必須記住：抽象方法只能存在於抽象類或者接口中，但抽象類中卻能存在非抽象方法，即有方法體的方法。接口是百分之百的抽象類）
一個JAVA庫中接口的例子是：Comparator 接口，這個接口代表了“能夠進行比較”這種能力，任何類只要實現了這個Comparator接口的話，這個類也具備了“比較”這種能力，那么就可以用來進行排序操作了。
為什么要用接口
接口被用來描述一種抽象。
因為Java不像C++一樣支持多繼承，所以Java可以通過實現接口來彌補這個局限。
接口也被用來實現解耦。
接口被用來實現抽象，而抽象類也被用來實現抽象，為什么一定要用接口呢？接口和抽象類之間又有什么區別呢？原因是抽象類內部可能包含非final的變量，但是在接口中存在的變量一定是final，public,static的。
接口的語法實現
為了聲明一個接口，我們使用interface這個關鍵字，在接口中的所有方法都必須只聲明方法標識，而不要去聲明具體的方法體，因為具體的方法體的實現是由繼承該接口的類來去實現的，因此，接口並不用管具體的實現。接口中的屬性默認為Public Static Final.一個類實現這個接口必須實現這個接口中定義的所有的抽象方法。
一個簡單的接口就像這樣：擁有全局變量和抽象方法。
為了實現這個接口，我們使用implements關鍵詞去實現接口：
其中testClass類實現了我們上面剛才定義的 in1 這個接口，既然你要實現接口，也就是實現接口代表的一種能力，那么你就必須去實現接口給你規定的方法，只有把接口給你規定的抽象方法都給實現了，才承認你這個類實現了這個接口，實現了這個接口代表的某種功能。上圖實現了接口中規定的display（）方法。
寫一個測試類，用來測試一下我們剛才實現的這個接口，因為testclass類的對象t實現了接口規定的display方法，那么自然而然就可以調用display（）方法咯。
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接口的進一步理解
我們知道，如果某個設備需要向電腦中讀取或者寫入某些東西，這些設備一般都是采用USB方式與電腦連接的，我們發現，只要帶有USB功能的設備就可以插入電腦中使用了，那么我們可以認為USB就是一種功能，這種功能能夠做出很多的事情（實現很多的方法），其實USB就可以看做是一種標准，一種接口，只要實現了USB標准的設備我就認為你已經擁有了USB這種功能。（因為你實現了我USB標准中規定的方法），下面是具體的例子：
先聲明USB接口：其中規定了要實現USB接口就必須實現接口規定實現的read( )和write( )這兩個方法。
interface USB {
void read();
void write();
}
然后在寫一個U盤類和一個鍵盤類，這兩個類都去實現USB接口。（實現其中的方法）
class YouPan implements USB {
@Override
public void read() {
System.out.println("U盤正在通過USB功能讀取數據");
}
@Override
public void write() {
System.out.println("U盤正在通過USB功能寫入數據");
}
}
這是U盤的具體實現。
class JianPan implements USB {
@Override
public void read() {
System.out.println("鍵盤正在通過USB功能讀取數據");
}
@Override
public void write() {
System.out.println("鍵盤正在通過USB功能寫入數據");
}
}
這是鍵盤的具體實現。
那么，現在U盤和鍵盤都實現了USB功能，也就是說U盤和鍵盤都能夠調用USB接口中規定的方法，並且他們實現的方式都不一樣。
我們在寫一個測試，來看看具體的實現：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//生成一個實現可USB接口（標准）的U盤對象
YouPan youPan = new YouPan();
//調用U盤的read( )方法讀取數據
youPan.read();
//調用U盤的write( )方法寫入數據
youPan.write();
//生成一個實現可USB接口（標准）的鍵盤對象
JianPan jianPan = new JianPan();
//調用鍵盤的read( )方法讀取數據
jianPan.read();
//調用鍵盤的write( )方法寫入數據
jianPan.write();
}
}
結果如下：
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關於接口的幾個重點
我們不能直接去實例化一個接口，因為接口中的方法都是抽象的，是沒有方法體的，這樣怎么可能產生具體的實例呢？但是，我們可以使用接口類型的引用指向一個實現了該接口的對象，並且可以調用這個接口中的方法。因此，上圖中最后的方法調用我們還可以這樣寫：（實際上就是使用了Java中多態的特性）
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//生成一個實現可USB接口（標准）的U盤對象
//但是使用一個接口引用指向對象
//USB接口類引用可以指向一個實現了USB接口的對象
USB youPan = new YouPan();
//調用U盤的read( )方法讀取數據
youPan.read();
//調用U盤的write( )方法寫入數據
youPan.write();
//生成一個實現可USB接口（標准）的鍵盤對象
//但是使用一個接口引用指向對象
//USB接口類引用可以指向一個實現了USB接口的對象
USB jianPan = new JianPan();
//調用鍵盤的read( )方法讀取數據
jianPan.read();
//調用鍵盤的write( )方法寫入數據
jianPan.write();
}
}
2.一個類可以實現不止一個接口。
3.一個接口可以繼承於另一個接口，或者另一些接口，接口也可以繼承，並且可以多繼承。
4.一個類如果要實現某個接口的話，那么它必須要實現這個接口中的所有方法。
5.接口中所有的方法都是抽象的和public的，所有的屬性都是public,static,final的。
6.接口用來彌補類無法實現多繼承的局限。
7.接口也可以用來實現解耦。
接口的通俗理解
前面我們講多態的時候用“空調”——“遙控器”的方式去理解多態，實際上在上面的的幾個重點中的第一條講的也是多態的實現，比如，我們可以把“節能”作為一種標准，或者說節能就是一個“接口”，這個接口中有一個方法，叫做變頻方法，任何空調，如果要稱得上叫做節能空調的話，那么必須實現“節能”這個接口，實現“節能”這個接口，也就必須實現“節能”接口中規定實現的“變頻”方法，這樣才算是真正的實現了“節能”這個接口，實現了“節能”這個功能。
當某個空調實現了“節能”接口后，這個空調就具備了節能的功能，那么我們也可以不用空調類的引用指向空調對象，我們可以直接使用一個“節能”接口類型引用的“遙控器”去指向“空調”，雖然這個“遙控器”上面只有一個按鍵，只有一個“變頻”的方法，但是“遙控器”所指向的空調是實現了“節能”這個接口的，是有“變頻”方法的實現的，我們用這個只有一個“變頻”方法的遙控器去命令空調調用“變頻”方法，也是行得通的，實在不清楚的同學可以去看我的另一篇文章：JAVA之對象的多態性。
接口的標識用法
雖然接口內部定義了一些抽象方法，但是並不是所有的接口內部都必須要有方法，比如Seriallizable接口，Seriallizable接口的作用是使對象能夠“序列化”，但是Seriallizable接口中卻沒有任何內容，也就是說，如果有一個類需要實現“序列化”的功能，則這個類必須去實現Seriallizable接口，但是卻並不用實現方法（因為接口中沒有方法），此時，這個Serilizable接口就僅僅是一個“標識”接口，是用來標志一個類的，標志這個類具有這個“序列化”功能。具體的實現請參考我的另一篇文章——JAVA之IO流。
接口在生活中的思想體現
其實，在我們的生活當中，有很多地方都體現了“接口”的思想，想必，正在閱讀這篇博文的你，是不是也喜歡攝影呢？
玩攝影的童鞋都知道，單反由相機和鏡頭組成，相機分不同的型號，有半畫幅的，也有全畫幅的。鏡頭也是一樣的，分長焦，短焦；還有定焦和變焦。每種鏡頭都有各自特定的發揮場景。正是因為鏡頭的多元化，使得我們的攝影能夠“術業有專攻”。大家想一想，如果我們的單反相機部分和鏡頭部分是固定在一起的，不能夠更換鏡頭，那么將會多么的糟糕啊！
因此，每個相機品牌為了能夠兼容不同的鏡頭，各自發布了一套鏡頭卡口的標准，這套標准就好比我們前面提到的“接口”，都是某種“約束”。舉個栗子，我們佳能的相機，不管你是哪一家鏡頭生產廠商，騰龍也好，適馬也好，只要你按照我佳能卡口的標准來生產鏡頭，你生產的鏡頭都能夠很好的在我佳能相機上面驅動。
因此，當我們打開“狗東”，准備給自己的新相機買鏡頭的時候，就不難發現，我們需要根據自己相機的品牌來挑選特定卡口的鏡頭，這樣的鏡頭才能被我們的相機正常驅動。
回到Java上面來說，其實接口給我們帶來的最大的好處就是“解耦”了，相機能夠搭配不同的鏡頭，才能有各種各樣的搭配玩法，變得更加的靈活。在軟件系統中也是一樣的，接口可以有很多不同“特色”的實現類，我們只需要聲明同一個接口，卻可以引用很多個該“接口”引申出來的“子類”，這不也大大增強了我們軟件系統中組件的靈活性嗎？
聰明的你，對於“接口”的理解是不是又更加的深入了呢？
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參考資料
1.《Java開發實戰經典》 李興華著 清華大學出版社
2.https://www.geeksforgeeks.org/interfaces-in-java 作者：Mehak Kumar. and Nitsdheerendra. 翻譯：劉揚俊
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