19-09-2012 0 条评论

最近有学妹问关于Java接口的问题,于是整理一份学习笔记供大家参考。

一、Java接口基础知识

 

1, Java语言不支持一个类有多个直接的父类(多继承),但可以实现(implements)多个接口,间接的实现了多继承.

 

2, 与Java接口相关的设计模式:

 

1, 定制服务模式

 

设计精粒度的接口,每个Java接口代表相关的一组服务,通过继承来创建复合接口

 

2, 适配器模式

 

当每个系统之间接口不匹配时,用适配器来转换接口

 

3, 默认适配器模式

 

为接口提供简单的默认实现

 

4, 代理模式

 

为Java接口的实现类创建代理类,使用者通过代理来获得实现类的服务

 

5, 标识类型模式

 

用接口来标识一种没有任何行为的抽象类型

 

6, 常量接口模式

 

在接口中定义静态常量,在其它类中通过import static语句引入这些常量

 

Java接口的特征归纳:

 

1, Java接口中的成员变量默认都是public,static,final类型的(都可省略),必须被显示初始化,即接口中的成员变量为常量(大写,单词之间用"_"分隔)

 

2, Java接口中的方法默认都是public,abstract类型的(都可省略),没有方法体,不能被实例化

 

public interface A  
   {  
    int CONST = 1; //合法,CONST默认为public,static,final类型  
    void method(); //合法,method()默认为public,abstract类型  
    public abstract void method2(); //method2()显示声明为public,abstract类型  
   } 

3, Java接口中只能包含public,static,final类型的成员变量和public,abstract类型的成员方法

 

public interface A  
  {  
   int var; //错,var是常量,必须显示初始化   
   void method(){...};   //错,接口中只能包含抽象方法  
   protected void method2(); //错,接口中的方法必须是public类型  
   static void method3(){...};   //错,接口中不能包含静态方法  
  } 

4, 接口中没有构造方法,不能被实例化

 

public interface A  
  {  
   public A(){...}; //错,接口中不能包含构造方法  
   void method();  
  } 

5, 一个接口不能实现(implements)另一个接口,但它可以继承多个其它的接口

 

public interface A  
 {  
  void methodA();  
 }  
 public interface B  
 {  
  void methodB();  
 }  
 public interface C extends A, B   //C称为复合接口  
 {  
  void methodC();  
 }  
 public interface C implements A{...}   //错 

6, Java接口必须通过类来实现它的抽象方法

 

public class A implements B{…}

 

7, 当类实现了某个Java接口时,它必须实现接口中的所有抽象方法,否则这个类必须声明为抽象的

 

8, 不允许创建接口的实例(实例化),但允许定义接口类型的引用变量,该引用变量引用实现了这个接口的类的实例

 

public class B implements A{} 

   Aa = new B(); //引用变量a被定义为A接口类型,引用了B实例 

   Aa = new A(); //错误,接口不允许实例化

9, 一个类只能继承一个直接的父类,但可以实现多个接口,间接的实现了多继承.

 

public class A extends B implements C,D{…} //B为class,C,D为interface

 

4, 通过接口,可以方便地对已经存在的系统进行自下而上的抽象,对于任意两个类,不管它们是否属于同一个父类,只有它们存在相同的功能,就能从中抽象出一个接口类型.对于已经存在的继承树,可以方便的从类中抽象出新的接口,但从类中抽象出新的抽象类却不那么容易,因此接口更有利于软件系统的维护与重构.对于两个系统,通过接口交互比通过抽象类交互能获得更好的松耦合.

 

5, 接口是构建松耦合软件系统的重要法宝,由于接口用于描述系统对外提供的所有服务,因此接口中的成员变量和方法都必须是public类型的,确保外部使用者能访问它们,接口仅仅描述系统能做什么,但不指明如何去做,所有接口中的方法都是抽象方法,接口不涉及和任何具体实例相关的细节,因此接口没有构造方法,不能被实例化,没有实例变量.

 

二, 比较抽象类与接口

 

1, 抽象类与接口都位于继承树的上层

 

相同点

 

1, 代表系统的抽象层,当一个系统使用一颗继承树上的类时,应该尽量把引用变量声明为继承树的上层抽象类型,这样可以提高两个系统之间的送耦合

 

2, 都不能被实例化

 

3, 都包含抽象方法,这些抽象方法用于描述系统能提供哪些服务,但不提供具体的实现

 

不同点:

 

1, 在抽象类中可以为部分方法提供默认的实现,从而避免在子类中重复实现它们,这是抽象类的优势,但这一优势限制了多继承,而接口中只能包含抽象方法.由于在抽象类中允许加入具体方法,因此扩展抽象类的功能,即向抽象类中添加具体方法,不会对它的子类造成影响,而对于接口,一旦接口被公布,就必须非常稳定,因为随意在接口中添加抽象方法,会影响到所有的实现类,这些实现类要么实现新增的抽象方法,要么声明为抽象类

 

2, 一个类只能继承一个直接的父类,这个父类可能是抽象类,但一个类可以实现多个接口,这是接口的优势,但这一优势是以不允许为任何方法提供实现作为代价的三, 为什么Java语言不允许多重继承呢?当子类覆盖父类的实例方法或隐藏父类的成员变量及静态方法时,Java虚拟机采用不同的绑定规则,假如还允许一个类有多个直接的父类,那么会使绑定规则更加复杂,

 

因此,为了简化系统结构设计和动态绑定机制,Java语言禁止多重继承.而接口中只有抽象方法,没有实例变量和静态方法,只有接口的实现类才会实现接口的抽象方法(接口中的抽象方法是通过类来实现的),因此,一个类即使有多个接口,也不会增加Java虚拟机进行动态绑定的复杂度.因为Java虚拟机永远不会把方法与接口绑定,而只会把方法与它的实现类绑定.四, 使用接口和抽象类的总体原则:

 

1, 用接口作为系统与外界交互的窗口站在外界使用者(另一个系统)的角度,接口向使用者承诺系统能提供哪些服务,站在系统本身的角度,接口制定系统必须实现哪些服务,接口是系统中最高层次的抽象类型.通过接口交互可以提高两个系统之间的送耦合系统A通过系统B进行交互,是指系统A访问系统B时,把引用变量声明为系统B中的接口类型,该引用变量引用系统B中接口的实现类的实例。

public interface B  
 {  
 }  
 public class C implements B  
 {  
 }  
 public class A  
 {  
 }  
 B a = new C(); 

2, Java接口本身必须非常稳定,Java接口一旦制定,就不允许随遇更加,否则对外面使用者及系统本身造成影响

 

3, 用抽象类来定制系统中的扩展点

 

抽象类来完成部分实现,还要一些功能通过它的子类来实现

 

总结:

   1.abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系,一个类只能使用一次继承关系。但是,一个类却可以实现多个interface。

 

   2.在abstract class 中可以有自己的数据成员,也可以有非abstarct的成员方法,而在interface中,只能够有静态的不能被修改的数据成员(也就是必须是 static final的,不过在 interface中一般不定义数据成员),所有的成员方法都是abstract的。

 

   3.abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstractclass表示的是"is-a"关系,interface表示的是"like-a"关系。

 

   4.实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。

 

   5.接口中定义的变量默认是public static final 型,且必须给其初值,所以实现类中不能重新定义,也不能改变其值。

 

   6.抽象类中的变量默认是 friendly 型,其值可以在子类中重新定义,也可以重新赋值。

 

   7.接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。

 

   1、Java接口和Java抽象类最大的一个区别,就在于Java抽象类可以提供某些方法的部分实现,而Java接口不可以,这大概就是Java抽象类唯一的优点吧,但这个优点非常有用。如果向一个抽象类里加入一个新的具体方法时,那么它所有的子类都一下子都得到了这个新方法,而Java接口做不到这一点,如果向一个 Java接口里加入一个新方法,所有实现这个接口的类就无法成功通过编译了,因为你必须让每一个类都再实现这个方法才行,这显然是Java接口的缺点。

 

   2、一个抽象类的实现只能由这个抽象类的子类给出,也就是说,这个实现处在抽象类所定义出的继承的等级结构中,而由于Java语言的单继承性,所以抽象类作为类型定义工具的效能大打折扣。在这一点上,Java接口的优势就出来了,任何一个实现了一个Java接口所规定的方法的类都可以具有这个接口的类型,而一个类可以实现任意多个Java接口,从而这个类就有了多种类型。

 

   3、从第2点不难看出,Java接口是定义混合类型的理想工具,混合类表明一个类不仅仅具有某个主类型的行为,而且具有其他的次要行为。

 

   关于抽象类的补充:

 

  (1)普通的类也可以在class前加abstract声明为抽象,只不过此时的该类不再可以实例化了。www.Examda.CoM考试就到考试大

 

  (2)如果一个类里面有一个以上的抽象方法,则该类必须声明为抽象类。抽象方法是不可以有方法体的。

 

  (3)抽象类中可以有非抽象方法,非抽象的方法是(也必须)有方法体的。

 

  (4)抽象类中如果全部是抽象方法,那么抽象方法就是一个纯抽象类。

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