Java 中的接口

发表 admin at 2024年8月26日

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Java 中的接口是核心概念之一。Java 接口是 Java 编程语言的核心部分，不仅在 JDK 中被广泛使用，而且在Java 设计模式中也被广泛使用。大多数框架都大量使用 Java 接口。

Java中的接口

Java 中的接口，Java 接口示例 Java 中的接口提供了一种实现抽象的方法。Java 接口也用于定义子类要实现的契约。例如，假设我们要创建一个由多个形状组成的图形。在这里，我们可以创建一个接口Shape并定义不同类型的 Shape 对象将实现的所有方法。为了简单起见，我们只保留两种方法 -draw()绘制形状和getArea()返回形状面积。

Java 接口示例

根据以上要求，我们的Shape界面将会是这样的。Shape.java

package com.journaldev.design;

public interface Shape {

	//implicitly public, static and final
	public String LABLE="Shape";

	//interface methods are implicitly abstract and public
	void draw();

	double getArea();
}

Java 中接口的要点

interface是用于在java中创建接口的代码。
我们无法在 java 中实例化接口。
接口提供绝对的抽象，在上一篇文章中，我们了解了Java 中的抽象类以提供抽象，但抽象类可以有方法实现，而接口不能。
接口不能有构造函数，因为我们不能实例化它们，并且接口不能有带有主体的方法。
默认情况下，接口的任何属性都是公共的、静态的和最终的，所以我们不需要为属性提供访问修饰符，但如果我们这样做了，编译器也不会对此抱怨。
默认情况下，接口方法是隐式抽象和公共的，这是完全有意义的，因为该方法没有主体，因此子类可以提供方法实现。
接口不能扩展任何类，但可以扩展另一个接口。public interface Shape extends Cloneable{}是一个接口扩展另一个接口的示例。实际上，java 在接口中提供了多重继承，这意味着一个接口可以扩展多个接口。
implements关键字由类用来实现接口。

实现接口的类必须提供其所有方法的实现，除非它是抽象类。例如，我们可以在抽象类中实现上述接口，如下所示：ShapeAbs.java

package com.journaldev.design;

public abstract class ShapeAbs implements Shape {

	@Override
	public double getArea() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return 0;
	}

}

我们应该始终尝试根据接口而不是实现来编写程序，以便我们事先知道实现类将始终提供实现，并且将来如果有更好的实现出现，我们可以轻松地切换到它。

Java接口实现示例

现在让我们看看 Java 中 Shape 接口的一些实现。Circle.java

package com.journaldev.design;

public class Circle implements Shape {

	private double radius;

	public Circle(double r){
		this.radius = r;
	}

	@Override
	public void draw() {
		System.out.println("Drawing Circle");
	}

	@Override
	public double getArea(){
		return Math.PI*this.radius*this.radius;
	}

	public double getRadius(){
		return this.radius;
	}
}

请注意，Circle 类已实现接口中定义的所有方法，并且它还具有一些自己的方法，例如getRadius()。接口实现可以有多种类型的构造函数。让我们看看 Shape 接口的另一个接口实现。Rectangle.java

package com.journaldev.design;

public class Rectangle implements Shape {

	private double width;
	private double height;

	public Rectangle(double w, double h){
		this.width=w;
		this.height=h;
	}
	@Override
	public void draw() {
		System.out.println("Drawing Rectangle");
	}

	@Override
	public double getArea() {
		return this.height*this.width;
	}

}

注意使用 override 注释，了解Java 中的注释以及为什么在重写 Java 中的方法时应始终使用 override 注释。这是一个测试程序，展示了如何根据接口而不是实现进行编码。ShapeTest.java

package com.journaldev.design;

public class ShapeTest {

	public static void main(String[] args) {

		//programming for interfaces not implementation
		Shape shape = new Circle(10);

		shape.draw();
		System.out.println("Area="+shape.getArea());

		//switching from one implementation to another easily
		shape=new Rectangle(10,10);
		shape.draw();
		System.out.println("Area="+shape.getArea());
		}

}

上述 java 接口示例程序的输出为：

Drawing Circle
Area=314.1592653589793
Drawing Rectangle
Area=100.0

Java接口的好处

接口为所有实现类提供了一份契约，因此按照接口来编码是很好的，因为实现类不能删除我们正在使用的方法。
接口非常适合作为定义类型和在代码中创建顶级层次结构的起点。
由于一个 Java 类可以实现多个接口，因此在大多数情况下最好使用接口作为超类。

Java 接口的缺点

虽然接口提供了很多优点，但它也有一些缺点。

在设计项目时，我们需要非常谨慎地选择接口方法，因为以后我们不能在接口中添加或删除任何方法，否则会导致所有实现类出现编译错误。有时，这会导致我们的代码中出现大量扩展基础接口的接口，从而难以维护。
如果实现类有自己的方法，我们不能直接在代码中使用它们，因为 Object 的类型是一个没有这些方法的接口。例如，在上面的代码中，我们将得到 code 的编译错误shape.getRadius()。为了解决这个问题，我们可以使用类型转换并使用如下方法：
```
Circle c = (Circle) shape;
c.getRadius();
```
尽管类类型转换有其自身的缺点。

这就是我对 Java 接口的全部介绍。由于我们经常使用 Java 接口，因此我们应该了解其功能。确保在设计系统时使用接口，并将其作为客户端与实现接口的子类之间的契约。更新：Java 8 通过引入默认方法和静态方法实现改变了接口的定义。有关更多详细信息，请阅读Java 8 接口。