Java接口 详解（一）

一、基本概念

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，从而来继承接口的抽象方法。

如果一个类只由抽象方法和全局常量组成，那么这种情况下不会将其定义为一个抽象类。只会定义为一个接口，所以接口严格的来讲属于一个特殊的类，而这个类里面只有抽象方法和全局常量，就连构造方法也没有。

范例：定义一个接口

interface A{//定义一个接口
    public static final String MSG = "hello";//全局常量
    public abstract void print();//抽象方法
}

二、接口的使用

1、由于接口里面存在抽象方法，所以接口对象不能直接使用关键字new进行实例化。接口的使用原则如下：
（1）接口必须要有子类，但此时一个子类可以使用implements关键字实现多个接口；
（2）接口的子类（如果不是抽象类），那么必须要覆写接口中的全部抽象方法；
（3）接口的对象可以利用子类对象的向上转型进行实例化。

范例：

package com.wz.interfacedemo;
interface A{//定义一个接口A
    public static final String MSG = "hello";//全局常量
    public abstract void print();//抽象方法
}
interface B{//定义一个接口B
    public abstract void get();
}
class X implements A,B{//X类实现了A和B两个接口
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("接口A的抽象方法print()");
    }
    @Override
    public void get() {
        System.out.println("接口B的抽象方法get()");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args){
        X x = new X();//实例化子类对象
        A a = x;//向上转型
        B b = x;//向上转型
        a.print();
        b.get();
    }
}

运行结果：

接口A的抽象方法print()
接口B的抽象方法get()

以上的代码实例化了X类的对象，由于X类是A和B的子类，那么X类的对象可以变为A接口或者B接口对象。我们把测试主类代码改一下：

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args){
        A a = new X();
        B b = (B) a;
        b.get();
    }
}

运行结果：

接口B的抽象方法get()

• 1

好，没任何问题，我们再来做个验证：

public class TestDemo {
    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);
    }

运行结果：

接口B的抽象方法get()
true
true

我们发现，从定义结构来讲，A和B两个接口没有任何直接联系，但这两个接口却拥有同一个子类。我们不要被类型和名称所迷惑，因为实例化的是X子类，而这个类对象属于B类的对象，所以以上代码可行，只不过从代码的编写规范来讲，并不是很好。

2、对于子类而言，除了实现接口外，还可以继承抽象类。若既要继承抽象类，同时还要实现接口的话，使用一下语法格式：

class 子类 [extends 父类] [implemetns 接口1,接口2,...] {}

范例：

interface A{//定义一个接口A
    public static final String MSG = "hello";//全局常量
    public abstract void print();//抽象方法
}
interface B{//定义一个接口B
    public abstract void get();
}
abstract class C{//定义一个抽象类C
    public abstract void change();
}
class X extends C implements A,B{//X类继承C类，并实现了A和B两个接口
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("接口A的抽象方法print()");
    }
    @Override
    public void get() {
        System.out.println("接口B的抽象方法get()");
    }
    @Override
    public void change() {
        System.out.println("抽象类C的抽象方法change()");
    }
}

对于接口，里面的组成只有抽象方法和全局常量，所以很多时候为了书写简单，可以不用写public abstract 或者public static final。并且，接口中的访问权限只有一种：public，即：定义接口方法和全局常量的时候就算没有写上public，那么最终的访问权限也是public，注意不是default。以下两种写法是完全等价的：

interface A{
    public static final String MSG = "hello";
    public abstract void print();
}

等价于

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

但是，这样会不会带来什么问题呢？如果子类子类中的覆写方法也不是public，我们来看：

package com.wz.interfacedemo;
interface A{
    String MSG = "hello";
    void print();
}
class X implements A{
    void print() {
        System.out.println("接口A的抽象方法print()");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args){
        A a = new X();
        a.print();
    }
}

运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessError: com.wz.interfacedemo.X.print()V
    at com.wz.interfacedemo.TestDemo.main(TestDemo.java:22)

这是因为接口中默认是public修饰，若子类中没用public修饰，则访问权限变严格了，给子类分配的是更低的访问权限。所以，在定义接口的时候强烈建议在抽象方法前加上public ，子类也加上：

interface A{
    String MSG = "hello";
    public void print();
}
class X implements A{
    public void print() {
        System.out.println("接口A的抽象方法print()");
    }
}

3、在Java中，一个抽象类只能继承一个抽象类，但一个接口却可以使用extends关键字同时继承多个接口（但接口不能继承抽象类）。

范例：

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

由此可见，从继承关系来说接口的限制比抽象类少：
（1）一个抽象类只能继承一个抽象父类，而接口可以继承多个接口；
（2）一个子类只能继承一个抽象类，却可以实现多个接口（在Java中，接口的主要功能是解决单继承局限问题）

4、从接口的概念上来讲，接口只能由抽象方法和全局常量组成，但是内部结构是不受概念限制的，正如抽象类中可以定义抽象内部类一样，在接口中也可以定义普通内部类、抽象内部类和内部接口（但从实际的开发来讲，用户自己去定义内部抽象类或内部接口的时候是比较少见的），范例如下，在接口中定义一个抽象内部类：

interface A{
    public void funA();
    abstract class B{//定义一个抽象内部类
        public abstract void funB();
    }
}

在接口中如果使用了static去定义一个内接口，它表示一个外部接口：

interface A{
    public void funA();
    static interface B{//使用了static，是一个外部接口
        public void funB();
    }
}
class X implements A.B{
    @Override
    public void funB() {
    }
}

三、接口的实际应用（标准定义）

在日常的生活之中，接口这一名词经常听到的，例如：USB接口、打印接口、充电接口等等。

如果要进行开发，要先开发出USB接口标准，然后设备厂商才可以设计出USB设备。

现在假设每一个USB设备只有两个功能：安装驱动程序、工作。
定义一个USB的标准：

interface USB {   // 操作标准
    public void install() ;
    public void work() ;
}

在电脑上应用此接口：

class Computer {
   public void plugin(USB usb) {
          usb.install() ;
          usb.work() ;
   }
}

定义USB设备—手机：

class Phone implements USB {
     public void install() {
           System.out.println("安装手机驱动程序。") ;
     }
     public void work() {
           System.out.println("手机与电脑进行工作。") ;
     }
}

定义USB设备—打印机：

class Print implements USB {
      public void install() {
           System.out.println("安装打印机驱动程序。") ;
      }
      public void work() {
           System.out.println("进行文件打印。") ;
      }
}

定义USB设备—MP3:

class MP3 implements USB {
      public void install() {
           System.out.println("安装MP3驱动程序。") ;
      }
      public void work() {
           System.out.println("进行MP3拷贝。") ;
      }
}

测试主类：

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        Computer c = new Computer() ;
        c.plugin(new Phone()) ;
        c.plugin(new Print()) ;
        c.plugin(new MP3());
    }
}

运行结果：

安装手机驱动程序。
手机与电脑进行工作。
安装打印机驱动程序。
进行文件打印。
安装MP3驱动程序。
进行MP3拷贝。

可以看出，不管有多少个USB接口的子类，都可以在电脑上使用。
在现实生活中，标准的概念随处可见，而在程序里标准使用接口定义的。