Java - 接口

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Java 接口

Java 接口是抽象方法的集合。接口用于实现抽象，其中您可以定义方法而无需实现（无需方法体）。接口是一种引用类型，类似于类。

除了抽象方法外，接口还可以包含常量、默认方法、静态方法和嵌套类型。方法体仅存在于默认方法和静态方法中。

编写接口类似于编写类。但是，类描述了对象的属性和行为。接口包含类实现的行为。除非实现接口的类是抽象的，否则接口的所有方法都需要在类中定义。

Java 接口和类：异同

相似之处

接口在以下方面类似于类 -

• 接口可以包含任意数量的方法。

• 接口以.java扩展名写入文件，接口名称与文件名匹配。

• 接口的字节码出现在.class文件中。

• 接口出现在包中，其相应的字节码文件必须位于与包名称匹配的目录结构中。

区别

但是，接口在几个方面与类不同，包括 -

• 您不能实例化接口。

• 接口不包含任何构造函数。

• 接口中的所有方法都是抽象的。

• 接口不能包含实例字段。接口中可以出现的唯一字段必须同时声明为静态和最终的。

• 接口不是由类扩展的；它是类实现的。

• 接口可以扩展多个接口。

在 Java 中声明接口

interface关键字用于声明接口。以下是一个声明接口的简单示例 -

声明 Java 接口的示例

以下是一个接口示例 -

/* File name : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
// Any number of import statements

public interface NameOfInterface {
   // Any number of final, static fields
   // Any number of abstract method declarations\
}

Java 接口的属性

接口具有以下属性 -

• 接口隐式抽象。在声明接口时，您不需要使用abstract关键字。

• 接口中的每个方法也隐式抽象，因此不需要abstract关键字。

• 接口中的方法隐式为 public。

示例

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

在 Java 中实现接口

当一个类实现一个接口时，您可以将该类视为签署了一份合同，同意执行接口的特定行为。如果一个类没有执行接口的所有行为，则该类必须将自身声明为抽象类。

类使用implements关键字来实现接口。implements关键字出现在类声明中，位于声明的extends部分之后。

示例：在 Java 中实现接口

/* File name : 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();
   }
} 
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

输出

Mammal eats
Mammal travels

定义 Java 接口中重写方法的规则

当重写接口中定义的方法时，需要遵循以下几个规则 -

• 除了接口方法声明或接口方法声明的子类之外，不应在实现方法上声明已检查的异常。

• 在重写方法时，应保持接口方法的签名和相同的返回类型或子类型。

• 实现类本身可以是抽象的，如果是这样，则不需要实现接口方法。

实现 Java 接口的规则

实现接口时，有以下几个规则 -

• 一个类可以同时实现多个接口。

• 一个类只能扩展一个类，但可以实现多个接口。

• 接口可以扩展另一个接口，就像类可以扩展另一个类一样。

扩展 Java 接口

接口可以扩展另一个接口，就像类可以扩展另一个类一样。extends关键字用于扩展接口，子接口继承父接口的方法。

示例：如何扩展 Java 接口

以下 Sports 接口被 Hockey 和 Football 接口扩展。

// Filename: Sports.java
public interface Sports {
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}

// Filename: Football.java
public interface Football extends Sports {
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}

// Filename: Hockey.java
public interface Hockey extends Sports {
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

Hockey 接口有四个方法，但它从 Sports 继承了两个；因此，实现 Hockey 的类需要实现所有六个方法。类似地，实现 Football 的类需要定义 Football 的三个方法和 Sports 的两个方法。

示例

interface Sports {
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}

interface Football extends Sports {
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}

interface Hockey extends Sports {
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

public class HockeyDemo implements Hockey {

   public void setHomeTeam(String name) {
      System.out.println("Home team: " + name);
   }

   public void setVisitingTeam(String name) {}

   public void homeGoalScored() {}

   public void visitingGoalScored() {}

   public void endOfPeriod(int period) {}

   public void overtimePeriod(int ot) {}

   public static void main(String[] args) {
      Hockey hockeyDemo = new HockeyDemo();
      hockeyDemo.setHomeTeam("India");
   }
}

输出

Home team: India

扩展多个 Java 接口

Java 类只能扩展一个父类。不允许多重继承。但是，接口不是类，一个接口可以扩展多个父接口。

extends 关键字只使用一次，并且父接口以逗号分隔的列表形式声明。

例如，如果 Hockey 接口扩展了 Sports 和 Event，则声明为 -

public interface Hockey extends Sports, Event

示例：如何扩展多个 Java 接口

interface Sports {
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}

interface Football extends Sports {
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}

interface Hockey extends Sports {
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

interface Event {
   public void organize();
}
public class HockeyDemo implements Hockey, Event {

   public void setHomeTeam(String name) {
      System.out.println("Home team: " + name);
   }

   public void setVisitingTeam(String name) {}

   public void homeGoalScored() {}

   public void visitingGoalScored() {}

   public void endOfPeriod(int period) {}

   public void overtimePeriod(int ot) {}

   public static void main(String[] args) {
      HockeyDemo hockeyDemo = new HockeyDemo();
      hockeyDemo.setHomeTeam("India");
      hockeyDemo.organize();
   }

   public void organize() {
      System.out.println("Match organized. ");
   }
}

输出

Home team: India
Match organized. 

标记 Java 接口

扩展接口最常见的用法是当父接口不包含任何方法时。例如，java.awt.event 包中的 MouseListener 接口扩展了 java.util.EventListener，其定义如下：

示例

package java.util;
public interface EventListener
{}

一个不包含任何方法的接口被称为标记接口。标记接口有两个基本的设计目的：

创建公共父类 - 与 EventListener 接口一样，它被 Java API 中的其他数十个接口扩展，您可以使用标记接口在接口组之间创建公共父类。例如，当一个接口扩展 EventListener 时，JVM 知道这个特定接口将用于事件委托场景。

为类添加数据类型 - 这种情况就是术语“标记”的来源。实现标记接口的类不需要定义任何方法（因为接口没有任何方法），但该类通过多态性成为接口类型。