接口的定义及使用_接口设备有哪些

一、接口的基本定义

如果一个类之中只是由抽象方法和全局常量所组成的，那么在这种情况下不会将其定义为一个抽象类，而只会将其定义为接口，所以所谓的接口严格来讲就属于一个特殊的类，而且这个类里面只有抽象方法与全局常量。

要定义一个接口使用interface关键字完成。

范例：定义接口

interface A {// 定义了接口
	public static final String MSG = "Hello";// 全局常量
	// 抽象方法

	public abstract void print();
}

由于接口里面存在有抽象方法，所以接口对象不可能直接使用关键字new进行实例化的操作，所以接口的使用原则如下：

· 接口必须要有子类，但是此时一个子类可以使用implements关键字实现多个接口；

· 接口的子类（如果不是抽象类），必须要覆写接口中的全部抽象方法；

· 接口的对象可以利用子类对象的向上转型进行实例化操作。

范例：实现接口

interface A {// 定义了接口
	public static final String MSG = "Hello";// 全局常量
	// 抽象方法

	public abstract void print();
}

interface B {
	public abstract void get();
}

class X implements A, B {// X类实现A和B两个接口

	@Override
	public void get() {
		System.out.println("B接口的抽象方法!");
	}

	@Override
	public void print() {
		System.out.println("A接口的抽象方法!");
	}
}

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		X x = new X();
		A a = x;// 向上转型
		B b = x;// 向上转型
		a.print();
		b.get();
	}
}

以上的代码实例化了X类对象。由于现在X是A和B的子类，所以X类的对象可以变成A接口或者B接口类的对象。

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		A a = new X();
		B b = (B) a;
		b.get();
		System.out.println(a instanceof A);
		System.out.println(a instanceof B);
	}
}

在定义结构上来讲，A和B接口没有任何的直接联系，但是这两个接口却同时拥有一个子类：X子类，千万不要被类型和名称所迷惑。因为最终实例化的是X子类，而这个子类属于B类的对象，所以以上的代码成立。只不过从代码的编写上来讲并不是很好。

但是要知道一点，对于子类而言，除了接口之外，还可能会去继承抽象类，所以说一个子类既要继承抽象类又要去实现接口的话，那么请先使用extends继承，而后再使用implements实现。

interface A {// 定义了接口
	public static final String MSG = "Hello";// 全局常量
	// 抽象方法

	public abstract void print();
}

interface B {
	public abstract void get();
}

abstract class C {
	public abstract void change();
}

class X extends C implements A, B {// X类实现A和B两个接口

	@Override
	public void get() {
		System.out.println("B接口的抽象方法!");
	}

	@Override
	public void print() {
		System.out.println("A接口的抽象方法!");
	}

	@Override
	public void change() {
		System.out.println("C类的抽象方法!");

	}
}

对接口而言，发现里面的组成就是抽象方法和全局常量，所以很多的时候也有一些人为了省略编写，可以不用写上abstract或public static final，并且在方法上是否编写public结果都是一样的，因为在接口里面只能够使用一种访问权限——public。以下两个接口的定义效果是完全相同的：

interface A { public static final String MSG = “hello”; public abstract void fun(); }

interface A { String MSG = “hello”; void fun(); }

在接口里面没有写上public，其最终的访问权限也是public，绝对不是default。为了防止某些不熟悉语法的开发者出现错误，所以强烈建议在接口定义方法的时候一定要写上public。

interface A {
	String MSG = "hello";
	public void fun();
}

对于接口的组成，99%的情况下都是以抽象方法为主，很少有接口只是单纯的去定义常量。

一个抽象类可以去定义一个抽象类，但是反过来，一个接口却可以使用extends关键字同时继承多个接口（但是不能继承抽象类）。

范例：观察接口的多继承

interface A {
	public void funA();
}
interface B{
	public void funB();
}
//C接口同时继承了A和B两个父接口
interface C extends A,B{//此处使用的是extends
	public void funC();
}
class X implements C{
	@Override
	public void funA() {}
	@Override
	public void funB() {}
	@Override
	public void funC() {}

}

从继承关系上讲抽象类的限制要比接口多很多：

· 一个抽象类只能够继承一个抽象的父类，而接口没有这个限制；

· 一个子类只能够继承一个抽象类，而却可以实现多个接口。

在Java里面，接口的主要功能是解决单继承局限问题。

虽然从接口本身的概念来讲只能够由抽象方法和全局变量组成，但是所有的内部结构是不受到这些要求限制的，也就是说：在接口里面可以定义普通内部类、抽象内部类、内部接口。

范例：在接口里定义抽象类

interface A {
	public void funA();
	abstract class B {
		public abstract void funB();
	}
}
class X implements A {// X实现了A接口
	public void funA() {
		System.out.println("Hello");
	}
	class Y extends B {// 内部抽象类的子类
		@Override
		public void funB() {
		}
	}
}

范例：在一个接口内部如果使用了static去定义一个内部接口表示是一个外部接口。

interface A {
	public void funA();
	static interface B {// 外部接口
		public void funB();
	}
}
class X implements A.B {
	@Override
	public void funB() {
	}
}

大部分情况，只要求清楚内部接口的定义即可。

先期总结：接口在实际的开发之中有三大核心作用：

· 定义不同层之间的操作标准；

· 表示一种操作的能力；

· 表示将服务器端的远程方法视图暴露给客户端。

二、接口的实际应用——标准定义

电脑上可以使用U盘、Mp3、打印机，这些设备都是连接到USB设备上的。

所有的代码如果要进行开发，一定要首先开发出USB接口标准，因为有了标准后，电脑才可以去使用这些标准，设备厂商才可以设计USB设备。

范例：定义USB标准

//标准可以连接不同层的操作类
interface USB{//定义标准一定就是接口
	public void start();
	public void stop();
}

范例：定义电脑

class Computer{
	public void plugin(USB usb){//插入
		usb.start();//固定操作
		usb.stop();//固定操作
	}
}

不管以后会有多少个设备，只要它是USB标准的实现子类，就都可以在电脑上使用。

范例：定义U盘

class Flash implements USB{
	@Override
	public void start() {
		System.out.println("U盘开始使用");
	}
	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("U盘停止使用");
	}
}

范例：定义打印机

class Print implements USB{
	@Override
	public void start() {
		System.out.println("打印机开始使用");
	}
	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("打印机停止使用");
	}
}

按照这样的方式，准备出几万个子类都可以，并且这几万个子类都可以在电脑的plugin()方法上使用。

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		Computer com = new Computer();
		com.plugin(new Flash());
		com.plugin(new Print());
	}
}

此时可以很好的描述出现实的关系。

在现实的生活之中，标准的概念随处可见，而在程序里面标准就是用接口来定义的。

三、接口的应用——工厂设计模式（Factory）

下面首先来观察一段程序代码：

interface Fruit {
	public void eat();
}

class Apple implements Fruit {

	@Override
	public void eat() {
		System.out.println("吃苹果");
	}
}

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		Fruit f = new Apple();
		f.eat();
	}
}

以上的程序可以通过主方法得到Fruit接口对象，但是有没有一些问题呢？

如果要想确认一个代码是否真的好，有这么几个标准：

· 客户端调用简单，不需要关注具体细节；

· 客户端之外的代码修改，不影响用户的使用，即：用户不用去担心代码是否变更。

本次的程序没有任何的语法错误，但是关键的问题就出在关键字“new”上。一个接口不可能只有一个子类，所以对于Fruit也有可能产生多个子类对象。

class Orange implements Fruit {

	@Override
	public void eat() {
		System.out.println("吃橘子");
	}
}

现在的客户端上要想得到这新的子类对象，需要修改代码，修改为：

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		Fruit f = new Orange();
		f.eat();
	}
}

发现如果现在直接在客户端上产生了实例化对象，那么每一次要想更换对象，都需要修改客户端上的执行代码，这样的做法明显是不好的。

在整个的代码过程之中，我们最需要关心的是如何取得一个Fruit接口对象，而后进行方法的调用，至于说这个接口对象是被谁实例化的，那不是客户端的工作。

所以经过分析发现，最大的问题就在于关键字new，而这一问题就可以理解为耦合度太高。耦合度太高的直接问题是代码不方便维护，就相当于A一直要与B绑定在一起。可以完全参考Java虚拟机的设计思想：

· 程序——>JVM——>适应不同的操作系统（A——>C——>B）；

范例：增加一个过渡

class Factory {
	public static Fruit getInstance(String className) {
		if ("apple".equals(className)) {
			return new Apple();
		} else if ("orange".equals(className)) {
			return new Orange();
		} else {
			return null;
		}
	}
}

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		Fruit f = Factory.getInstance("apple");
		f.eat();
	}
}

现在的客户端不会看见具体的子类，因为所有的接口对象都是通过Factory类取得的，如果日后要扩充新的子类对象，则只需要修改Factory类即可，客户端的调用不会发生变化。

扩展题目：请编写一个Factory程序。（以上答案）

四、接口的应用——代理设计模式（Proxy）

范例：程序（皇帝宠幸妃子）

interface Subject {// 整个操作的核心主题
	public void make();
}

class RealSubject implements Subject {
	@Override
	public void make() {
		System.out.println("过程……");
	}
}

class ProxySubject implements Subject {
	private Subject subject;

	// 要接收一个真实主题的操作对象
	public ProxySubject(Subject subject) {
		this.subject = subject;
	}

	public void prepare() {
		System.out.println("准备……");
	}

	@Override
	public void make() {
		this.prepare();
		this.subject.make();
		this.destory();
	}

	public void destory() {
		System.out.println("销毁");
	}
}

public class Demo {
	public static void main(String args[]) {
		Subject sub = new ProxySubject(new RealSubject());
		sub.make();// 调用的是代理主题的操作
	}
}

代理设计模式的核心精髓就在于有一个主题操作接口（可能有多种方法），核心业务主题只完成核心功能，例如：吃饭，而代理主题负责完成所有与核心主题有关的辅助性操作。

扩展题目：请编写一个Proxy程序。（以上答案）

五、抽象类与接口的区别

抽象类和接口在使用上是非常相似的，所以很多人很乐意去解释两者的区别。

No	区别	抽象类	接口
1	关键字	Abstract class	Interface class
2	组成	构造方法、抽象方法、普通方法、static方法、常量、变量	抽象方法、全局常量
3	子类使用	class 子类 extends 抽象类	class 子类 implements 接口，接口，……
4	关系	可以实现多可接口	不能够继承抽象类，却可以继承多个父接口
5	权限	各种权限	public
6	限制	单继承局限	没有单继承局限
7	子类	抽象类和接口都必须有子类，子类必须要覆写全部的抽象方法
8	实例化对象	依靠子类对象的向上转型进行对象的实例化。

经过比较可以发现，抽象类支持的功能绝对要比接口更多，但是只有一点不好，那就是单继承局限，这重要的一点就掩盖了所有抽象类的优点，即：当抽象类和接口都可以使用的时候，优先考虑接口。

一个参考（50%）：

· 在进行某些公共操作的时候一定要定义出接口；

· 有了接口就需要利用子类完善方法；

· 如果自己写的接口，那么绝对不要去使用关键字new直接实例化接口子类，使用工厂类完成。

总结：

1. 接口与抽象类定义的不同；
2. 接口作为标准用于解耦合以及不同层之间的连接桥梁；

今天的文章接口的定义及使用_接口设备有哪些分享到此就结束了，感谢您的阅读。