Java 介面

介面（英文：Interface），在JAVA編程語言中是一個抽象類型，是抽象方法的集合，介面通常以interface來聲明。一個類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，否則該類要定義介面中的所有方法。

介面無法被實例化，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。另外，在 Java 中，介面類型可用來聲明一個變數，他們可以成為一個空指針，或是被綁定在一個以此介面實現的對象。

介面與類相似點：

  • 一個介面可以有多個方法。
  • 介面檔保存在 .java 結尾的檔中，檔案名使用介面名。
  • 介面的位元組碼檔保存在 .class 結尾的檔中。
  • 介面相應的位元組碼檔必須在與包名稱相匹配的目錄結構中。

介面與類的區別：

  • 介面不能用於實例化對象。
  • 介面沒有構造方法。
  • 介面中所有的方法必須是抽象方法。
  • 介面不能包含成員變數，除了 static 和 final 變數。
  • 介面不是被類繼承了，而是要被類實現。
  • 介面支持多繼承。

介面特性

  • 介面中每一個方法也是隱式抽象的,介面中的方法會被隱式的指定為 public abstract（只能是 public abstract，其他修飾符都會報錯）。
  • 介面中可以含有變數，但是介面中的變數會被隱式的指定為 public static final 變數（並且只能是 public，用 private 修飾會報編譯錯誤）。
  • 介面中的方法是不能在介面中實現的，只能由實現介面的類來實現介面中的方法。

抽象類和介面的區別

  • 1. 抽象類中的方法可以有方法體，就是能實現方法的具體功能，但是介面中的方法不行。
  • 2. 抽象類中的成員變數可以是各種類型的，而介面中的成員變數只能是 public static final 類型的。
  • 3. 介面中不能含有靜態代碼塊以及靜態方法(用 static 修飾的方法)，而抽象類是可以有靜態代碼塊和靜態方法。
  • 4. 一個類只能繼承一個抽象類，而一個類卻可以實現多個介面。

注：JDK 1.8 以後，介面裏可以有靜態方法和方法體了。

介面的聲明

介面的聲明語法格式如下：

[可見度] interface 介面名稱 [extends 其他的介面名] { // 聲明變數 // 抽象方法 }

Interface關鍵字用來聲明一個介面。下麵是介面聲明的一個簡單例子。

NameOfInterface.java 檔代碼：

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

介面有以下特性：

  • 介面是隱式抽象的，當聲明一個介面的時候，不必使用abstract關鍵字。
  • 介面中每一個方法也是隱式抽象的，聲明時同樣不需要abstract關鍵字。
  • 介面中的方法都是公有的。

實例

Animal.java 檔代碼：

/* 檔案名 : Animal.java */ interface Animal { public void eat(); public void travel(); }

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。

實現一個介面的語法，可以使用這個公式：

Animal.java 檔代碼：

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

實例

MammalInt.java 檔代碼：

/* 檔案名 : MammalInt.java */ public class MammalInt implements Animal{ public void eat(){ System.out.println("Mammal eats"); } public void travel(){ System.out.println("Mammal travels"); } public int noOfLegs(){ return 0; } public static void main(String args[]){ MammalInt m = new MammalInt(); m.eat(); m.travel(); } }

以上實例編譯運行結果如下:

Mammal eats
Mammal travels

重寫介面中聲明的方法時，需要注意以下規則：

  • 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中拋出該強制性異常。
  • 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返回值類型。
  • 如果實現介面的類是抽象類，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：

  • 一個類可以同時實現多個介面。
  • 一個類只能繼承一個類，但是能實現多個介面。
  • 一個介面能繼承另一個介面，這和類之間的繼承比較相似。

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。

下麵的Sports介面被Hockey和Football介面繼承：

// 檔案名: Sports.java public interface Sports { public void setHomeTeam(String name); public void setVisitingTeam(String name); } // 檔案名: Football.java public interface Football extends Sports { public void homeTeamScored(int points); public void visitingTeamScored(int points); public void endOfQuarter(int quarter); } // 檔案名: Hockey.java public interface Hockey extends Sports { public void homeGoalScored(); public void visitingGoalScored(); public void endOfPeriod(int period); public void overtimePeriod(int ot); }

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。

介面的多繼承

在Java中，類的多繼承是不合法，但介面允許多繼承。

在介面的多繼承中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，介面允許多繼承，而 Sports及 Event 可能定義或是繼承相同的方法

標記介面

最常用的繼承介面是沒有包含任何方法的介面。

標記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。

標記介面作用：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 介面定義如下：

package java.util; public interface EventListener {}

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：

  • 建立一個公共的父介面：

    正如EventListener介面，這是由幾十個其他介面擴展的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(JVM)就知道該介面將要被用於一個事件的代理方案。

  • 向一個類添加數據類型：

    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。