java接口概述

【0】README

0.1） 本文描述+源代码均 转自 core java volume 1， 旨在理解 java 接口概念 ；
0.2）接口技术： 这种技术主要用来描述类具有什么功能， 并不给出每个功能的具体实现； 一个类可以实现多个接口， 但只允许单继承；
0.3） 最后简单阐述了 接口和抽象类 的 区别；

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【1】 接口

1.1）接口中的所有方法自动属于public： 故，在接口中声明方法时，不必提供关键字public；
1.2）接口可以包含多个方法： 在接口中还可以定义常量；然而，更重要的是 要知道接口不能提供哪些功能；接口不能提供实例域， 也不能在接口中实现方法， 提供实例域和方法实现的任务应该由实现接口的那个类来完成；因此，可以将接口看做是没有实例域的抽象类，但接口和抽象类还是有区别的， 稍后给出解释；
1.3）为了让类实现一个接口， 需要以下两个steps：

• step1）将类声明为实现给定的接口；
• step2）对接口中的所有方法进行定义；
• Warning）因为 接口中的所有方法自动属于public， 故，在接口中声明方法时，不必提供关键字public；但是 ，类在实现接口时，必须把方法声明为 public， 否则，编译器将认为这个方法的 访问属性是包可见性， 即类的默认访问属性；

1.4）排序访问必须让它实现 compareTo 方法：我们已经看到， 要让一个类使用排序访问必须让它实现 compareTo 方法，这是理所当然的，因为要向 sort方法提供对象的比较方式；
1.5）但是 ， 为什么不能在 Employee类直接提供一个 compareTo 方法， 而必须实现 Comparable 接口呢？ 主要原因在于 java 是一种强类型的语言；在调用方法的时候， 编译器将会检查这个方法是否存在， 如，

if(a[ i ].compareTo(a[ j ]) > 0){............}

编译器必须确认 a[i] 一定有 compareTo 方法，如果a 是一个 Comparable 对象 的数组， 就可以确保拥有 compareTo 方法，因为每个实现 Comparable 接口的类都必须提供这个方法的定义；
1.6）看个荔枝：

[API] java.lang.Comparable<T> 1.0int compareTo(T other) ：用这个对象域 与 other 进行比较；[API] java.util.Arrays 1.2static void sort(Object[] a) : 使用mergesort 对数组a中的元素进行排序； 要求数组中的元素必须实现了 Comparable 接口的类， 并且元素间必须是可比较的；[API] java.lang.Integer 7static int compare(int x, int y) ： 如果x<y 返回一个负数， 相等返回0， 否则返回一个正数；

Annotation）

• A1）语言标准规定： 对于任意的x 和 y， 实现必须能够保证 sgn(x.compareTo(y)) = -sgn(y.compareTo(x)); 这也就是说， 如果y.compareTo(x) 抛出 一个异常，那么 x.compareTo(y) 也应该抛出一个异常；
• A2）这里的sgn 是一个数值的符号： 如果n为负值， sgn(n) 等于 -1， 如果n是0， sgn(n) 等于0；如果n是正数， sgn(n) 等于1；
• A3）简单讲， 如果调换compareTo 的参数，结果的符号也应该调换（而不是实际值）；

出现的问题）因为 Manager 扩展了 Employee， 而 Employee实现的是Comparable ， 而不是 Comparable， 如果 Manager覆盖了 compareTo， 就必须要有经理 与 雇员进行比较的心理准备， 决不能仅仅将 雇员转换为 经理；

class Manager extends Employee{    public int compareTo(Employee other)    {        Manager otherManger = (Manager)other; //NO        ......    }}

• P1）这不符合 “反对称”的规定：如果x是一个 Employee对象， y 是一个 Manager对象， 调用 x.compareTo(y) 不会抛出异常， 它只是将 x 和 y 都作为雇员进行比较。 但是反过来， y.compareTo(x) 将会抛出一个 ClassCastExcaption；

解决办法（Solutions）：

• S1）如果子类之间的比较含义不一样， 那就属于不同类对象 的非法比较， 每个 compareTo 方法都应该在开始时 进行下列检测：

    if(getClass != other.getClass()) throw new ClassCastException()；

• S2）如果存在这样一种通用算法， 它能够对两个不同的子类对象进行比较，则应该在超类中提供一个 compareTo方法， 并将这个方法法声明为final；
• S3）假如 不管薪水的多少，都想让 manager 大于 雇员， 即如果要按照职务排列 的话， 那就应该在 Employee类中 提供一个 rank方法， 每个子类覆盖rank， 并实现一个 比较 rank值的 compareTo 方法；

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【2】 接口的特性

2.1）可以声明接口变量， 且接口变量必须引用实现了接口的类对象：

Comparable x ； 这是OK 的；x = new Employee();

2.2）可以使用 instanceof 检查一个对象是否实现了某个特定的接口：

if（anObject instanceof Comparable） {}

2.3）接口也可以继承， 这里允许存在多条从具有较高通用性接口到较高专用性接口的链：看个荔枝

public interface Moveable{    void move(double x, double y);}//然后用 Movable 扩展一个 Powered 的接口：public interface Powered extends Moveable{    double milesPerGallon();}//虽然在接口中不能包含实例域或静态方法， 但可以包含常量：public interface Powered extends Moveable{    double milesPerGallon();    double SPEED_LIMIT = 95; // a public static final constant}

• Attention）与接口中的方法都自动被设置为 public， 接口中的 域都被自动设为 public static final ；
• Annotation）有些接口只是定义了常量，而没有定义方法， 这样应用接口似乎有点偏离了接口概念的初衷，所以， 最好不要这样用它；

2.4）类是单继承，但是可以实现多个接口；看个荔枝：
java 中有一个 非常重要的 内置接口， Cloneable， 如果某个类实现了这个Cloneable 接口，Object类中的 clone 方法就可以创建类对象的一个copy， 如果希望自己设计的类拥有 克隆和比较的能力， 只要实现这两个接口就可以了（一个类可实现多个接口）；

class Employee implements Cloneable, Comparable

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【3】接口与抽象类

3.1）疑问？为什么java还要不辞辛苦引入接口概念？ 为什么不将 Comparable直接设计成抽象类：

abstract class Comparable{    public abstract int compareTo(Object obj);}//然后， Employee再扩展这个抽象类， 并提供 compareTo方法的实现：class Employee extends Comprable{    public int compareTo(Object other){ ... }}

3.2）使用抽象类表示通用属性存在这样一个问题：每个类只能扩展一个类， 假设 Employee 类已经扩展了一个类， 比如Person， 它就不能再像下面这样扩展第二个类了； 但是每个类可以实现多个接口：

class Employee extends Person implements Comparble //OK