展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > Java中接口的存在有什么作用

Java中接口的存在有什么作用

1.什么是抽象类在讲解接口之前,抽象类是绕不过去的一个概念,接口可以认为是一个比抽象类还要抽象的类。什么是抽象类?「包含一个或多个抽象方法的类就是抽象类,抽象方法即没有方法体的方法」,抽象方法和抽象类都必须声明为abstract。例如://抽象类publicabstractclassPerson{//抽象方法publicabstractStringgetDescription();}切记!「除了抽象方法之外,抽象类还可以包含具体数据和具体方法」。例如,抽象类Person还保存着姓名和一个返回姓名的具体方法

本文目录

    1. 什么是抽象类

    在讲解接口之前,抽象类是绕不过去的一个概念,接口可以认为是一个比抽象类还要抽象的类。

    什么是抽象类?「包含一个或多个抽象方法的类就是抽象类,抽象方法即没有方法体的方法」,抽象方法和抽象类都必须声明为 abstract。例如:

    // 抽象类
    public abstract class Person {
        // 抽象方法
     public abstract String getDescription();
    }

    切记!「除了抽象方法之外,抽象类还可以包含具体数据和具体方法」。例如, 抽象类 Person 还保存着姓名和一个返回姓名的具体方法:

    public abstract class Person{
        private String name;
        public Person(String name){
         this.name = name ;
        }
        public abstract String getDescription();
        public String getName(){
         return name;
        }
    }
    ❝  

    许多程序员都会「错误」的认为,在抽象类中不能包含具体方法。其实这也是接口和抽象类的不同之处,接口中是不能包含具体方法的。

    ❞  

    「抽象类不能被实例化」。也就是说,如果将一个类声明为 abstract, 就不能创建这个类的对象。

    new Person("Jack"); // Error

    可以定义一个抽象类的对象变量, 但是它只能引用非抽象子类的对象。假设 Student 类是 Person 的非抽象子类:

    Person p = new Student("Jack"); // Right

    所谓非抽象子类就是说,如果创建一个继承抽象类的子类并为之创建对象,那么就「必须为父类的所有抽象方法提供方法定义」。如果不这么做(可以选择不做),子类仍然是一个抽象类,编译器会强制我们为新类加上 abstract 关键字。

    下面定义扩展抽象类 Person 的具体子类 Student:

    public class Student extends Person { 
        private String major; 
        public Student(String name, String major) { 
            super(name); 
            this.major = major; 
        } 
        @Override
        public String getDescription(){ // 实现父类抽象方法
         return "a student majoring in " + major; 
        } 
    } 

    在 Student 类中实现了父类中的抽象方法 getDescription 。因此,「在 Student类中的全部方法都是非抽象的, 这个类不再是抽象类」。

    ???? 调用如下:

    Person p = new Student("Jack","Computer Science");
    p.getDescription();
     

    由于不能构造抽象类 Person的对象, 所以变量 p 永远不会引用 Person 对象, 而是引用诸如 Student这样的具体子类对象, 而这些对象中都重写了 getDescription方法。 

    2. 什么是接口

    接口的本质其实也是一个类,而且是一个比抽象类还要抽象的类。怎么说呢?抽象类是能够包含具体方法的,而接口杜绝了这个可能性,「在 Java 8 之前,接口非常纯粹,只能包含抽象方法,也就是没有方法体的方法」。而 Java 8 中接口出现了些许的变化,开始允许接口包含默认方法和静态方法,这个下文会讲解。

    Java 使用关键字 interface 而不是 class 来创建接口。和类一样,通常我们会在关键字 interface 前加上 public 关键字,否则接口只有包访问权限,只能在接口相同的包下才能使用它。

    public interface Concept {
        void idea1();
        void idea2();
    }
     

    同样的,接口中既然存在抽象方法,那么他就需要被扩展(继承)。使用 implements 关键字使一个类扩展某个特定接口(或一组接口),通俗来说:接口只是外形,现在这个扩展子类要说明它是如何工作的。

    class Implementation implements Concept {
        @Override
        public void idea1() {
            System.out.println("idea1");
        }
        
        @Override
        public void idea2() {
            System.out.println("idea2");
        }
    }
     

    这里需要注意的是,你可以选择显式地声明接口中的方法为 public,但是「即使你不这么做,它们也是 public 的」。所以当实现一个接口时,来自接口中的方法必须被定义为 public。否则,它们只有包访问权限,这样在被继承时,它们的可访问权限就被降低了,这是 Java 编译器所不允许的。

    另外,接口中是允许出现常量的,与接口中的方法都自动地被设置为 public—样,「接口中的域将被自动被设置为 public static final 类型」,例如:

    public interface Concept {
     void idea1(); // public void idea1();
        // 静态属性
     double item = 95; // a public static final constant
    }
     
    ❝  

    可以将接口方法标记为 public,将域标记为 public static final。有些程序员出于习惯或提高清晰度的考虑, 愿意这样做。但 Java 语言规范却「建议不要书写这些多余的关键字」。

    ❞  

    3. 接口的特性

    接口和类其中不同的一点就是,我们「无法像类一样使用 new 运算符来实例化一个接口」:

    x = new Concept(. . .); // ERROR 

    原因也很简单,接口连具体的构造方法都没有,肯定是无法实例化的。

    当然, 尽管不能构造接口的对象,声明接口的变量还是可以的:

    Concept x; // OK 

    接口变量必须引用实现了接口的类对象:

    x = new Implementation(. . .); // OK provided Implementation implements Concept 

    接下来, 如同使用 instanceof 检查一个对象是否属于某个特定类一样, 也可以使用 instanceof检查一个对象是否实现了某个特定的接口:

    if(x instanceof Concept){
     ...
    }
     

    另外,与可以建立类的继承关系一样,「接口也可以被继承」:

    public interface Concept1 {
        void idea1();
        void idea2();
    }

    -------------------------------------------
        
    public interface Concept2 extends Concept1{
     double idea3();
    }
     

    当然,读到这里大家可能依然无法理解,既然有了抽象类,为什么 Java 程序设计语言还要不辞辛苦地引入接口这个概念?

    很重磅!因为「一个类可以实现多个接口,但是一个类只能继承一个父类」。正是接口的出现打破了 Java 这种单继承的局限,为定义类的行为提供了极大的灵活性。

    class Implementation implements Concept1, Concept2 // OK 

    有一条实际经验:在合理的范围内尽可能地抽象。显然,接口比抽象类还要抽象。因此,一般更倾向使用接口而不是抽象类。

    4. Java 8 接口新特性

    上文提过一嘴,「在 Java 8 中,允许在接口中增加静态方法和默认方法」。理论上讲,没有任何理由认为这是不合法的,只是这有违于将接口作为抽象规范的初衷。举个例子:

    public interface Concept {
        // 静态方法
     public static void get(String name){
         System.out.println("hello " + name);
        }
        // 默认方法
        default void idea1(){
            System.out.println("this is idea1");
        };
    }
     

    用 default 修饰符标记的方法就是默认方法,这样子类就不需要去实现这个方法了。

    不过,引入默认方法后,就出现了一个「默认方法冲突」的问题。如果先在一个接口 A 中将一个方法 idea 定义为默认方法, 然后又在另一个接口 B 或者超类 C 中定义了同样的方法  idea,然后类 D 实现了这两个接口 A 和 B(或超类 C)。于是类 D 中就有了方法 idea 的两个默认实现,出现了冲突,为此,Java 制定了一套规则来解决这个二义性问题:

    1 )  「超类优先」。如果超类提供了一个具体方法,接口中的同名且有相同参数类型的默认方法会被忽略。

    2 )  「接口冲突」。如果一个父类接口提供了一个默认方法,另一个父类接口也提供了一个同名而且参数类型相同的方法,子类必须覆盖这个方法来解决冲突。例如:

    interface A {
     default void idea(){
      System.out.println("this is A");
     }
    }

    interface B {
     default void idea(){
      System.out.println("this is B");
     }
    }

    // 需要在 D 类中覆盖 idea 方法
    class D implements A, B{
        public void getName(){
         System.out.println("this is D");
        }
    }
     

    现在假设 B接口没有为 idea 提供默认实现:

    interface B {
     void idea();
    }
     

    那么 D 类会直接从 A 接口继承默认方法吗?这好像挺有道理, 不过,Java 设计者更强调一致性。两个接口如何冲突并不重要,「只要有一个接口提供了一个默认实现,编译器就会报告错误, 我们就必须解决这个二义性」。

    当然,如果两个接口都没有为共享方法提供默认实现, 那么就与 Java 8 之前的情况一样,这里不存在冲突。

    5. 接口存在的意义

    在我自己早期学习编程的时候,对接口存在的意义实在困惑,我自己乱写代码的时候基本上不可能意识到需要去写接口,不知道接口到底有什么用,为什么要定义接口,感觉定义接口只是提前做了个多余的工作。

    其实不是,定义接口并非多余,「接口是用来提供公用的方法,规定子类的行为的」。举个例子,让大家直观的感受下接口的作用:

    比如有个网站, 需要保存不同客户的信息, 有些客户从 Web 网站来, 有些客户从手机客户端来, 有些客户直接从后台管理系统录入。假设不同来源的客户有不同的处理业务流程, 这个时候我们定义接口来提供一个保存客户信息的方法,然后不同的平台实现我们这个保存客户信息的接口,以后保存客户信息的话, 我们只需要知道这个接口就可以了,具体调用的方法被封装成了黑盒子,这也就是 Java 的多态的体现,「接口帮助我们对这些有相同功能的方法做了统一管理」。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发 Java
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。