Java核心技术（六） —— 接口

后面的博文，我们将开始Java的常用高级技术学习。

---

接口（Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口中的所有抽象方法。
接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法，接口则包含类要实现的方法。也可以说，一个类的所有方法都是抽象方法，则称为接口。
除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。一个类可以实现（implement）一个或多个接口，并在需要接口的地方，随时使用实现了相应接口的对象。

---

1、接口

接口不是类，而是对类的一组需求描述，这些类要遵从接口描述的统一格式进行定义。

1.1 接口的声明

语法格式如下：

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的类名] {        // 声明变量        // 抽象方法}

接口有以下特性：

• 接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。
• 接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键子。
• 接口中的方法都是公有的。

举例：

/* 文件名 : Animal.java */interface Animal {   public void eat();   public void travel();}

1.2 接口的实现

类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。

如果此类是非抽象类，则必须在该类中实现该接口中的所有方法；
如果该类是抽象类，则可以不实现该接口中的所有方法，因为抽象类中允许有抽象方法的存在。

实现一个接口的语法：

... implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

举例

/* 文件名 : MammalInt.java */public class MammalInt implements Animal{   public void eat(){      System.out.println("Mammal eats");   }   public void travel(){      System.out.println("Mammal travels");   }    public int noOfLegs(){      return 0;   }   public static void main(String args[]){      MammalInt m = new MammalInt();      m.eat();      m.travel();   }} 

（1）重写接口中声明的方法时，需要注意以下规则：

• 类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
• 类在重写方法时要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
• 如果实现接口的类是抽象类，那么就没必要实现该接口的方法。

（2）在实现接口的时候，也要注意一些规则：

• 一个类可以同时实现多个接口。
• 一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。
• 一个接口能继承另一个接口，这和类之间的继承比较相似。

1.3 接口的继承

接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。
下面举例Sports接口被Hockey和Football接口继承：

// 文件名: Sports.javapublic interface Sports{   public void setHomeTeam(String name);   public void setVisitingTeam(String name);}// 文件名: Football.javapublic interface Football extends Sports{   public void homeTeamScored(int points);   public void visitingTeamScored(int points);   public void endOfQuarter(int quarter);}// 文件名: Hockey.javapublic interface Hockey extends Sports{   public void homeGoalScored();   public void visitingGoalScored();   public void endOfPeriod(int period);   public void overtimePeriod(int ot);}

Hockey接口自己声明了四个方法，从Sports接口继承了两个方法，这样，实现Hockey接口的类需要实现六个方法。
相似的，实现Football接口的类需要实现五个方法，其中两个来自于Sports接口。

2、Comparable接口

下面我们来看下Comparable接口的代码

public interface Comparable{    int compareTo(Object other);}

即任何实现 Comparable接口的类都需要包含CompareTo方法，而这个方法的参数必须是一个Object对象。

（1）实际上，现在的Comparable接口已经改进成了泛型类型

public interface Comparable<T>{    int compareTo(T other);}

（2）接口中的所有方法都自动属于public，因此，在接口中声明方法时，不必再提供关键字public。

（3）在调用x.compareTo(y) 的时候，当x小于y时，返回一个负数，相等时返回0，否则返回一个正数

（4）接口中可以包含多个方法，可以定义常量，但绝不能含有实例域，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。此外，接口中的域都被自动设为public static final。

那么，如果希望使用Arrays类的sort方法对Employee对象数组进行排序，Employee类就必须实现Comparable接口。
为了让类实现一个接口，通常需要：

• 将类声明为实现给定的接口（使用关键字implements）
• 对接口中的所有方法进行定义

（1）将类声明为实现给定的接口，需要使用关键字implements：

class Employee implements Comparable

（2）然后为Employee类提供compareTo方法，假设希望根据Employee的salary进行比较

public int compareTo(Object otherObject){    Employee other = (Employee) otherObject;    return Double.compare(salary, other.salary);}

注意，在接口声明中不必将compareTo方法声明为public（前1）；但是在实现接口时，必须将方法声明为public（后2）。

为了避免总是出现Object的类型转换，可以将上面的实现替换为对Comparable<Employee> 接口的实现

class Employee implements Comparable<Employee>{    public int compareTo(Employee other)    {        return Double.compare(salary, other.salary);    }    ···}

3、接口的特性

接口不是类，尤其不能使用new运算符实例化一个借口

x = new Comparable(···); \\Error

然而，尽管不能构造接口的对象，却能声明接口的变量

Comparable x; \\OK

而且接口变量必须引用实现了接口的类对象

x = new Employee(···); \\OK

4、 接口与类

总结下接口与类的异同点吧

（1）接口与类相似点：

• 一个接口可以有多个方法。
• 接口文件保存在.java结尾的文件中，文件名使用接口名。
• 接口的字节码文件保存在.class结尾的文件中。
• 接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

（2）接口与类的区别：

• 接口不能用于实例化对象。
• 接口没有构造方法。
• 接口中所有的方法必须是抽象方法。
• 接口不能包含成员变量，除了static和final变量。
• 接口不是被类继承了，而是要被类实现。
• 接口支持多重继承。

5、接口的意义

接口在开发过程中可以快速分离工作内容。
比如调用者在写业务逻辑的时候需要一个功能，可能是数据库访问，或者复杂计算，但是他的工作专注于实现业务逻辑，不想分开精力去做底层实现，那么他只需要先实现一个接口，定义了规范，然后就可以继续他的业务逻辑代码了。
而实现者可以根据这个接口规范，做具体的实现。
这样通过使用接口就可以快速的分离工作内容，达到团队并行工作的目的。

此外，如果规范是通过接口定义的，那么当你这个功能有多个实现时，你只要实现了这个接口，那么可以快速的替换具体实现，做到代码层面的完全可以分离。

总结起来就一句话：接口或者规范可以在开发过程中做到分离。