JavaSE入門學習20：Java物件導向之介面(interface)(一)

JavaSE入門學習20：Java物件導向之介面(interface)(一)
一Java介面

介面(英文：interface)是抽象方法和常量值的集合，在Java程式設計語言中是一個抽象類別型，介面通常以interface來聲

明。類是一種具體實現體，而介面定義了某一批類所需要遵守的規範，介面不關心這些類的內部資料，也不關心這些

類裡方法的實現細節，它只規定這些類裡必須提供某些方法。一個類或介面通過繼承介面的方式，從而來繼承介面的

抽象方法。

介面並不是類，編寫介面的方式和類很相似，但是它們屬於不同的概念。類描述對象的屬性和方法。介面則包含

類要實現的方法。除非實現介面的類是抽象類別，否則該類要定義介面中的所有方法。

從本質上講，介面是一種特殊的抽象類別，這種抽象類別只包含常量和方法的定義，而沒變數和方法的實現， 和類定

義不同，定義介面不再使用class關鍵字，而是使用interface關鍵字。

介面無法被執行個體化，但是可以被實現。一個實現介面的類，必須實現介面內所描述的所有方法，否則就必須聲明

為抽象類別。另外，在Java中，介面類型可用來聲明一個變數，他們可以成為一個null 指標，或是被綁定在一個以此介面

實現的對象。

二介面的聲明

介面就是用來被繼承的，被實現的，因此修飾符一般建議使用public或預設即可；不能使用private和protected修

飾介面。interface關鍵字用來聲明一個介面。

介面的聲明文法格式如下：

A靜態常量：介面中的屬性是常量，即使定義時不添加public static final修飾符，系統也會自動加上。

B抽象方法：介面中的方法只能是抽象方法，總是使用，即使定義時不添加public abstract修飾符，系統也會自動

加上。

因此介面定義格式為：

 

[修飾符] interface 介面名稱 [extends 其他的介面名] {         // 聲明靜態常量         // 聲明抽象方法}

 

下面是介面聲明的一個簡單例子。

NameOfInterface.java 源檔案代碼：

 

import java.lang.*;//引入包public interface NameOfInterface{       //任何類型static,final欄位       //抽象方法}

 

介面有以下特性：

(1)介面可以多重實現；

(2)介面中聲明屬性預設為public static final的，也只能是public static final的；

(3)介面中只能定義抽象方法方法，而且這些方法預設為public的，也只能是public的；介面中每一個方法也是隱式

抽象的，聲明時同樣不需要abstract關鍵子；

(4)介面可以繼承其它的介面，並添加新的屬性和抽象方法；

(5)多個無關的類可以實現同一個介面；

(6)一個類可以實現多個無關的介面；

(7)與繼承關係類似，介面和實作類別之間存在多態性。

執行個體：

Animal.java源檔案代碼：

 

interface Animal {    //靜態常量成員    public static final int AGE = 5;    //抽象方法成員    public void eat();    public void travel();}

 

三介面的實現

當類實現介面的時候，類要實現介面中所有的方法。否則，類必須聲明為抽象的類。類使用implements關鍵字實

現介面。在類聲明中，implements關鍵字放在class聲明後面。實現一個介面的文法，可以使用這個公式：

... implements 介面名稱[, 其他介面, 其他介面..., ...] ...

執行個體

繼續接著實現上面執行個體中聲明的介面：

Mammal.java源檔案代碼：

 

public class Mammal implements Animal{    //重寫Animal介面中的eat()方法    public void eat(){System.out.println("Mammal eats");    }    //重寫Animal介面中的travel()方法    public void travel(){System.out.println("Mammal travels");    }     //Mammal類專屬的noOfLegs()方法    public int noOfLegs(){return 0;    }    public static void main(String args[]){Mammal m = new Mammal();m.eat();m.travel();    }}

以上執行個體編譯運行結果如下:

 

重寫介面中聲明的抽象方法成員時，需要注意以下規則：

(1)類在實現介面的方法時，不能拋出強制性異常，只能在介面中，或者繼承介面的抽象類別中拋出該強制性異常。

(2)類在重寫方法時要保持一致的方法名，並且應該保持相同或者相相容的傳回值類型。

(3)如果實現介面的類是抽象類別，那麼就沒必要實現該介面的方法。

在實現介面的時候，也要注意一些規則：

(1)一個類可以同時實現多個介面。

(2)一個類只能繼承一個類，但是能實現多個介面。

(3)一個介面能繼承另一個介面，這和類之間的繼承比較相似。

四介面的繼承

一個介面能繼承另一個介面，和類之間的繼承方式比較相似。介面的繼承使用extends關鍵字，子介面繼承父介面

的方法。

下面的Sports介面被Hockey和Football介面繼承：

Sports.java源檔案代碼：

 

public interface Sports{    //抽象方法    public void setHomeTeam(String name);    public void setVisitingTeam(String name);   } 

 

Hockey.java源檔案代碼：

 

public interface Hockey extends Sports{    //Hockey介面自己的抽象方法    public void homeGoalScored();    public void visitingGoalScored();    public void endOfPeriod(int period);    public void overtimePeriod(int ot);   }

Football.java源檔案代碼：

 

 

public interface Football extends Sports{    //Football介面自己的抽象方法    public void homeTeamScored(int points);    public void visitingTeamScored(int points);    public void endOfQuarter(int quarter);   }

Hockey介面自己聲明了四個方法，從Sports介面繼承了兩個方法，這樣，實現Hockey介面的類需要實現六個方

 

法。相似的，實現Football介面的類需要實現五個方法，其中兩個來自於Sports介面。

五介面的多重繼承

在Java中，類的多重繼承是不合法，但介面允許多重繼承。在介面的多重繼承中extends關鍵字只需要使用一

次，在其後跟著繼承介面。 如下所示：

 

public interface Hockey extends Sports, Event{       }

 

以上的程式片段是合法定義的子介面，與類不同的是，介面允許多重繼承，而Sports及Event可能定義或是繼承相

同的方法。

六標識介面

最常用的繼承介面是沒有包含任何方法的介面。標識介面是沒有任何方法和屬性的介面，它僅僅表明它的類屬於

一個特定的類型,供其他代碼來測試允許做一些事情。

標識介面作用：簡單形象的說就是給某個對象打個標(蓋個戳)，使對象擁有某個或某些特權。

例如：java.awt.event包中的MouseListener介面繼承的java.util.EventListener介面定義下：

 

package java.util;public interface EventListener{     //類體細節}

 

沒有任何方法的介面被稱為標記介面。標記介面主要用於以下兩種目的：

(1)建立一個公用的父介面

正如EventListener介面，這是由幾十個其他介面擴充的Java API，你可以使用一個標記介面來建立一組介面的父

介面。例如：當一個介面繼承了EventListener介面，Java虛擬機器(JVM)就知道該介面將要被用於一個事件的代理方

案。

(2)向一個類添加資料類型

 

這種情況是標記介面最初的目的，實現標記介面的類不需要定義任何介面方法(因為標記介面根本就沒有方法)，

但是該類通過多態性變成一個介面類型。

七類繼承父類和實現介面

如果要繼承父類，繼承父類必須在實現介面之前。繼承父類實現介面的文法：

 

[修飾符] class 類名 extends 父類 implements 介面1,介面2...{           類體部分//如果繼承了抽象類別，需要實現繼承的抽象方法；要實現介面中的抽象方法。}

 

 

執行個體：

Demo.java源檔案代碼：

 

public class Demo{    public static void main(String[] args){Dog d1 = new Dog();d1.eat();d1.run();    }}class Animal{public String name;public int age;public void eat(){System.out.println("動物有吃的能力");}}interface Runner {public void run();}class Dog extends Animal implements Runner{public void eat(){System.out.println("狗有吃骨頭的能力");}public void run(){System.out.println("狗有跑的能力");}}

 

運行結果：

總結A介面與類相似點：

(1)一個介面可以有多個方法。

(2)介面檔案儲存在.java結尾的檔案中，檔案名稱使用介面名。

(3)介面的位元組碼檔案儲存在.class結尾的檔案中。

(4)介面相應的位元組碼檔案必須在與包名稱相匹配的目錄結構中。

B介面與類的區別：

(1)介面不能用於執行個體化對象。

(2)介面沒有構造方法。

(3)介面中所有的方法必須是抽象方法。

(4)介面不能包含成員變數，除了static和final變數。

(5)介面不是被類繼承了，而是要被類實現。

(6)介面支援多重繼承；類只支援單繼承。