接口
在抽象类中,抽象方法本质上是定义接口规范:即规定高层类的接口,从而保证所有子类都有相同的接口实现,这样,多态就能发挥出威力。
如果一个抽象类没有字段,所有方法全部都是抽象方法:
abstract class Person {
public abstract void run();
public abstract String getName();
}
就可以把该抽象类改写为接口:interface
。
在Java中,使用interface
可以声明一个接口:
interface Person {
void run();
String getName();
}
所谓interface
,就是比抽象类还要抽象的纯抽象接口,因为它连字段都不能有。因为接口定义的所有方法默认都是public abstract
的,所以这两个修饰符不需要写出来(写不写效果都一样)。
当一个具体的class
去实现一个interface
时,需要使用implements
关键字。举个例子:
class Student implements Person {
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + " run");
}
@Override
public String getName() {
return this.name;
}
}
我们知道,在Java中,一个类只能继承自另一个类,不能从多个类继承。但是,一个类可以实现多个interface
,例如:
class Student implements Person, Hello { // 实现了两个interface
...
}
术语
注意区分术语:
Java的接口特指interface
的定义,表示一个接口类型和一组方法签名,而编程接口泛指接口规范,如方法签名,数据格式,网络协议等。
抽象类和接口的对比如下:
abstract class | interface | |
---|---|---|
继承 | 只能extends一个class | 可以implements多个interface |
字段 | 可以定义实例字段 | 不能定义实例字段 |
抽象方法 | 可以定义抽象方法 | 可以定义抽象方法 |
非抽象方法 | 可以定义非抽象方法 | 可以定义default方法 |
接口继承
一个interface
可以继承自另一个interface
。interface
继承自interface
使用extends
,它相当于扩展了接口的方法。例如:
interface Hello {
void hello();
}
interface Person extends Hello {
void run();
String getName();
}
此时,Person
接口继承自Hello
接口,因此,Person
接口现在实际上有3个抽象方法签名,其中一个来自继承的Hello
接口。
继承关系
合理设计interface
和abstract class
的继承关系,可以充分复用代码。一般来说,公共逻辑适合放在abstract class
中,具体逻辑放到各个子类,而接口层次代表抽象程度。可以参考Java的集合类定义的一组接口、抽象类以及具体子类的继承关系:
┌───────────────┐
│ Iterable │
└───────────────┘
▲ ┌───────────────────┐
│ │ Object │
┌───────────────┐ └───────────────────┘
│ Collection │ ▲
└───────────────┘ │
▲ ▲ ┌───────────────────┐
│ └──────────│AbstractCollection │
┌───────────────┐ └───────────────────┘
│ List │ ▲
└───────────────┘ │
▲ ┌───────────────────┐
└──────────│ AbstractList │
└───────────────────┘
▲ ▲
│ │
│ │
┌────────────┐ ┌────────────┐
│ ArrayList │ │ LinkedList │
└────────────┘ └────────────┘
在使用的时候,实例化的对象永远只能是某个具体的子类,但总是通过接口去引用它,因为接口比抽象类更抽象:
List list = new ArrayList(); // 用List接口引用具体子类的实例
Collection coll = list; // 向上转型为Collection接口
Iterable it = coll; // 向上转型为Iterable接口
default方法
在接口中,可以定义default
方法。例如,把Person
接口的run()
方法改为default
方法:
// interface
----
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Student("Xiao Ming");
p.run();
}
}
interface Person {
String getName();
default void run() {
System.out.println(getName() + " run");
}
}
class Student implements Person {
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return this.name;
}
}
实现类可以不必覆写default
方法。default
方法的目的是,当我们需要给接口新增一个方法时,会涉及到修改全部子类。如果新增的是default
方法,那么子类就不必全部修改,只需要在需要覆写的地方去覆写新增方法。
default
方法和抽象类的普通方法是有所不同的。因为interface
没有字段,default
方法无法访问字段,而抽象类的普通方法可以访问实例字段。
小结
Java的接口(interface)定义了纯抽象规范,一个类可以实现多个接口;
接口也是数据类型,适用于向上转型和向下转型;
接口的所有方法都是抽象方法,接口不能定义实例字段;
接口可以定义default
方法(JDK>=1.8)。