精通Java接口的使用與原理
接口基礎(chǔ)知識
為什么需要接口
需求:要求實現(xiàn)防盜門的功能,門有“開”和“關(guān)”的功能,鎖有“上鎖”和“開鎖”功能。
分析:首先防盜門是一個門,它有一把鎖。按照之前學過的面向?qū)ο蟮乃枷?,可以將門和鎖分別定義成抽象類。但是,不能讓防盜門在繼承們的同時又繼承鎖。原因有兩點:第一,防盜門不是鎖,不符合繼承中is a的關(guān)系,第二,Java只支持單繼承,如何解決這個問題呢?這時就要用到接口,可以將鎖定義為接口,讓防盜門繼承門,實現(xiàn)鎖的接口。那么什么是借口呢?它的特點又是什么呢?下面讓我們來學習一下。
什么是接口
在生活中,接口是一套規(guī)范,只要滿足這個規(guī)范的設(shè)備,就可以將它們組裝到一起,從而實現(xiàn)該設(shè)備的功能。
而在軟件中,接口同樣是一種規(guī)范和標準,它們可以約束類的行為,是一些方法特征的集合,但是沒有方法的實現(xiàn),從這個角度來講,接口可以看作一種特殊的“抽象類”,但是采用與抽象類完全不同的語法來表示,兩者的設(shè)計理念也是不同的,抽象類利于代碼的復用,接口利于代碼的擴展和維護。
接口的定義語法和類實現(xiàn)接口的語法
[修飾符] interface 接口名 extends 父接口1,父接口2,…{
//常量定義
//方法定義
}
class 類名 extends 父類名 implements 接口1,接口2,…{
//類成員
}接口說明
1.接口的命名規(guī)范和類相同。
2.接口中可以定義常量,不能定義變量。
3.接口中所有的方法都是抽象方法。
4.和抽象類一樣,接口也不能實例化,接口中不能有構(gòu)造方法。
5.接口之間可以通過extends實現(xiàn)繼承關(guān)系,一個接口可以繼承多個接口,但接口不能繼承類。
6.接口的實現(xiàn)類必須實現(xiàn)接口的全部方法,否則必須定義為抽象類。
下面就使用Java接口來模擬生活中的USB接口
//先定義USB接口,通過service()方法提供服務(wù)
/*
* USB接口
*/
public interface UsbInterFace {
/*
* USB接口提供服務(wù)
*/
void service();
}
//定義U盤類,實現(xiàn)USB接口中的service()方法,進行數(shù)據(jù)傳輸
/*
* U盤
*/
public class UDisk implements UsbInterFace{
public void service(){
System.out.println("連接USB口,開始傳輸數(shù)據(jù)");
}
}
//定義USB風扇類,實現(xiàn)USB接口中的service()方法,獲得電流使風扇轉(zhuǎn)動
/*
* USB風扇
*/
public class UsbFan implements UsbInterFace{
public void service(){
System.out.println("連接USB口,獲得電流,風扇開始轉(zhuǎn)動");
}
}
//編寫測試類,實現(xiàn)U盤傳輸數(shù)據(jù),使USB風扇轉(zhuǎn)動
/*
* 測試類
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//1.U盤
UsbInterFace uDisk=new UDisk();
uDisk.service();
//2.USB風扇
UsbInterFace usbFan=new UsbFan();
usbFan.service();
}
}
運行結(jié)果:

通過該示例我們學習了如何定義接口和實現(xiàn)接口,這些技能在后面的學習中將會被反復用到。
接口表示一種能力
使用接口實現(xiàn)防盜門功能
通過上面的代碼,我們已經(jīng)了解Java接口的語法和規(guī)則,現(xiàn)在就使用借口來實現(xiàn)防盜門功能
//定義Door類,具有開和關(guān)的功能
/*
* 門
*/
public abstract class Door {
public abstract void open();//開
public abstract void close();//關(guān)
}
//定義Lock接口,具備上鎖和開鎖的功能
/*
* 鎖,接口
*/
public interface Lock {
void lockUp();//上鎖
void openLock();//開鎖
}
//定義TheftproofDoor類,繼承Door類,實現(xiàn)Lock接口
*
* 防盜門類
*/
public class TheftproofDoor extends Door implements Lock,DoorBell{
public void lockUp() {
System.out.println("插進鑰匙,向左旋轉(zhuǎn)鑰匙三圈,鎖上了,拔出鑰匙");
}
public void openLock(){
System.out.println("插進鑰匙,向右旋轉(zhuǎn)鑰匙三圈,鎖打開了,拔出鑰匙");
}
public void open(){
System.out.println("用力推,門打開了");
}
public void close(){
System.out.println("輕輕拉門,門關(guān)上了");
}
}
//編寫測試類,實現(xiàn)防盜門的關(guān)門,開門,上鎖,開鎖的功能
/*
* 測試類
*/
public class DoorTest {
public static void main(String[] args) {
TheftproofDoor tfd=new TheftproofDoor();
tfd.close();//關(guān)門
tfd.lockUp();//上鎖
tfd.takePictures();//來訪客人拍照存儲
tfd.openLock();//開鎖
tfd.open();//開門
}
}
運行結(jié)果:

通過上面的案例我們了解了接口表示一種能力,一個類實現(xiàn)了某個接口,就表示這個類具備了某種能力,那我們就為防盜門增加一個拍照存檔的功能,當主人不在家有客人來訪時便會自動拍照存儲。
/*
* 門鈴接口
*/
public interface DoorBell {
void takePictures();//鈴響拍照存檔功能
}
//為防盜門增加門鈴功能
/*
* 防盜門類
*/
public class TheftproofDoor extends Door implements Lock,DoorBell{
//省略其他實現(xiàn)方法
public void takePictures(){
System.out.println("鈴......咔嚓......照片已存儲");
}
}
//修改測試類,代碼如下:
/*
* 測試類
*/
public class DoorTest {
public static void main(String[] args) {
TheftproofDoor tfd=new TheftproofDoor();
tfd.close();//關(guān)門
tfd.lockUp();//上鎖
tfd.takePictures();//來訪客人拍照存儲
tfd.openLock();//開鎖
tfd.open();//開門
}
}
運行結(jié)果:

接口表示一種約定
使用接口實現(xiàn)打印機打印功能
需求:要求實現(xiàn)打印機打印功能。打印機的墨盒可能是彩色的,也可能是黑白的,所有的紙張可以有很多類型。
代碼如下:
//定義墨盒接口InkBox,約定墨盒有顏色
/*
* 墨盒接口
*/
public interface InkBox {
/*
* 得到墨盒顏色
*/
public String getColor();
}
//定義紙張接口Paper,約定紙張有大小
/*
* 紙張接口
*/
public interface Paper {
/*
* 得到紙張大小
*/
public String getSize();
}
//定義打印機類,引用墨盒接口,紙張接口實現(xiàn)打印功能
/*
* 打印機類
*/
public class Printer {
InkBox inkBox;//墨盒
Paper paper;//紙張
/*
* 設(shè)置打印機墨盒
*/
public void setInkBox(InkBox inkBox){
this.inkBox=inkBox;
}
/*
* 設(shè)置打印機紙張
*/
public void setPaper(Paper paper){
this.paper=paper;
}
/*
* 使用墨盒在紙張上打印
*/
public void print(){
System.out.println("使用"+inkBox.getColor()+"墨盒在"+paper.getSize()+"紙張上打印");
}
}
//墨盒廠商按照InkBox接口實現(xiàn)ColorInkbox類和GrayInkBox類
/*
* 彩色墨盒
*/
public class ColorInkBox implements InkBox{
public String getColor(){
return "彩色";
}
}
/*
* 墨色墨盒
*/
public class GrayInkBox implements InkBox{
public String getColor(){
return "黑色";
}
}
/*
* 墨色墨盒
*/
public class GrayInkBox implements InkBox{
public String getColor(){
return "黑色";
}
}
/*
* 墨色墨盒
*/
public class GrayInkBox implements InkBox{
public String getColor(){
return "黑色";
}
}
//紙張廠商按照Paper接口實現(xiàn)A4Paper類和B5Paper類
public class A4Paper implements Paper{
public String getSize(){
return "A4";
}
}
public class B5Paper implements Paper{
public String getSize(){
return "B5";
}
}
//“組裝”打印機,讓打印機通過不同的墨盒和紙張實現(xiàn)打印
public class TestInkBox {
public static void main(String[] args) {
//1.定義打印機
InkBox inkBox=null;
Paper paper=null;
Printer printer=new Printer();
//2.使用黑白墨盒在A4紙上打印
inkBox=new GrayInkBox();
paper=new A4Paper();
printer.setInkBox(inkBox);
printer.setPaper(paper);
printer.print();
3.使用彩色墨盒在B5紙上打印
inkBox=new ColorInkBox();
paper=new B5Paper();
printer.setInkBox(inkBox);
printer.setPaper(paper);
printer.print();
//4.使用彩色墨盒在A4紙上打印
paper=new A4Paper();
printer.setPaper(paper);
printer.print();
}
}
運行結(jié)果:

在C#中使用接口
使用C#實現(xiàn)打印功能
語法
[修飾符] interface 接口名:父接口1,父接口2,…{
屬性定義
方法定義
}
class 類名:父類名,接口1,接口2,…{}c#接口說明
1.接口之間可以通過“:”來實現(xiàn)繼承關(guān)系,一個接口可以繼承多個接口,但接口不能繼承類。類只能繼承一個父類,但可以實現(xiàn)多個接口,使用“:”來繼承類并實現(xiàn)接口
2.接口定義零個或多個成員,成員主要是方法,屬性和索引器。借口中不能包含常量,變量和構(gòu)造方法,也不能包含任何靜態(tài)成員。
3.接口成員訪問權(quán)限是public,定義接口時顯式指定任何修飾符都是非法的。
4.按照慣例,c#中接口的名稱以大寫字母“I”開頭。
下面用c#實現(xiàn)打印機案例,通過對比其中的一同,更好的掌握接口在兩種語法中的應(yīng)用。
namespace InterfaceDemo
{
public interface InkBox
{
string Color { get; }
}
public interface Paper
{
string Size { get; }
}
class Printer
{
InkBox inkBox;//墨盒
public InkBox InkBox
{
set { inkBox = value; }
}
Paper paper;//紙張
public Paper Paper
{
set { paper = value; }
}
public void print()
{
Console.WriteLine("使用" + inkBox.Color + "墨盒在" + paper.Size + "紙上打印");
}
}
public class ColorInkBox: InkBox
{
public string Color { get { return "彩色"; } }
}
public class GrayInkBox: InkBox
{
public string Color { get { return "黑白"; } }
}
public class A4Paper : Paper
{
public string Size { get { return "A4"; } }
}
public class B5Paper : Paper
{
public string Size { get { return "B5"; } }
}
public class Program
{
static void Main(string[] args)
{
InkBox inkBox = null;
Paper paper = null;
Printer printer = new Printer();
inkBox = new GrayInkBox();
paper = new A4Paper();
printer.InkBox = inkBox;
printer.Paper = paper;
printer.print();
inkBox = new ColorInkBox();
paper = new B5Paper();
printer.InkBox = inkBox;
printer.Paper = paper;
printer.print();
paper = new A4Paper();
printer.Paper = paper;
printer.print();
Console.ReadLine();
}
}
}
運行結(jié)果:

在Java與c#兩種語言中,接口具有以下區(qū)別
1.Java中通過extends來繼承父接口,類通過implements實現(xiàn)接口;c#中通過":"來實現(xiàn)這兩個功能。
2.Java接口中的成員變量都是常量,自動用public static final修飾;c#接口中不允許存在成員變量,但可以有屬性。
3.Java接口中屬性和方法都可以用public修飾;c#中默認用public,但不允許顯式使用public修飾。
4.Java接口中可以定義靜態(tài)變量和方法;c#接口中不允許包含任何靜態(tài)成員。
到此這篇關(guān)于精通Java接口的使用與原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 接口內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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