Java学习笔记之二十二解析接口在Java继承中的用法及实例分析详解编程语言

一、定义

Java接口（Interface），是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。

接口定义的一般形式为：

[访问控制符]interface <接口名> {

类型标识符final 符号常量名n = 常数；

返回值类型方法名([参数列表]);

…

}

二、接口的特点

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

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

4、接口中没有构造方法,不能被实例化

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

6、Java接口必须通过类来实现它的抽象方法

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类

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

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.

三、接口的用法

1、精简程序结构，免除重复定义

比如，有两个及上的的类拥有相同的方法，但是实现功能不一样，就可以定义一个接口，将这个方法提炼出来，在需要使用该方法的类中去实现，就免除了多个类定义系统方法的麻烦。

举例：鸟类和昆虫类都具有飞行的功能，这个功能是相同的，但是其它功能是不同的，在程序实现的过程中，就可以定义一个接口，专门描述飞行。

下图是分别定义鸟类和昆虫类，其都有飞行的方法。

下图定义了接口，其类图如下：

实现代码如下：

 1 interface   Flyanimal{    
 2    void fly(); 
 3 } 
 4 class   Insect {    
 5    int  legnum=6; 
 6 } 
 7 class  Bird {    
 8   int  legnum=2; 
 9   void egg(){}; 
10 } 
11 class Ant extendsInsect implements  Flyanimal { 
12    public void fly(){ 
13        System.out.println("Ant can  fly"); 
14    } 
15 } 
16 classPigeon  extends Bird implements  Flyanimal { 
17    public void fly(){ 
18        System.out.println("pigeon  can fly"); 
19    } 
20    public void egg(){ 
21        System.out.println("pigeon  can lay  eggs "); 
22    } 
23 } 
24 public classInterfaceDemo{ 
25    public static void main(String args[]){ 
26      Ant a=new Ant(); 
27      a.fly(); 
28      System.out.println("Ant's legs are"+ a.legnum); 
29      Pigeon p= new Pigeon(); 
30     p.fly(); 
31      p.egg(); 
32   } 
33 }

程序运行结果：

Ant can fly

Ant’slegs are 6

pigeon can fly

pigeon can lay eggs

二、拓展程序功能，应对需求变化。

假设一个学校接待方面的程序，招待不同身份的人的食宿问题，其对应规则如下：

身份	食	宿
学生	食堂	宿舍
教师	教师食堂	学校公寓
学生家长	招待所	招待所

理论上，当然可以对每个不同身份的人各定义一个对应的类，并实现各自的方法，但是观察这写类，可以归纳出其有一个共同的模板，即“人”的“食、宿”问题。这时候，就可以发挥接口的功能了。实现代码如下：

 1 interfacePerson{ 
 2     void eat(); 
 3     void sleep(); 
 4 } 
 5   
 6 class Studentimplements Person{ 
 7     public void eat(){ 
 8        System.out.println("学生去食堂吃饭！"); 
 9     } 
10     public void sleep(){ 
11        System.out.println("学生回寝室睡觉！"); 
12     } 
13 } 
14   
15 class Teacherimplements Person{ 
16     public void eat(){ 
17        System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！"); 
18     } 
19     public void sleep(){ 
20        System.out.println("教师回学校公寓睡觉！"); 
21     } 
22 } 
23  class Parents implements Person{ 
24     publicvoid eat(){ 
25        System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！"); 
26     } 
27     public void sleep(){ 
28        System.out.println("家长回招待所睡觉！"); 
29     } 
30 } 
31   
32 public class PersonInterface{ 
33          public static void main(String[] args) 
34          { 
35                    Person p=new Student(); 
36                    p.eat(); 
37                    p.sleep(); 
38                    p=new Teacher(); 
39                    p.eat(); 
40                    p.sleep(); 
41                    p=new Parents(); 
42                    p.eat(); 
43                    p.sleep(); 
44          } 
45 }

程序执行结果：

学生去食堂吃饭！

学生回寝室睡觉！

教师去教工餐厅吃饭！

教师回学校公寓睡觉！

家长去招待所饭馆吃饭！

家长回招待所睡觉！

现在需要添加一些功能，即现在需要添加“外宾、上级领导”两类角色，并且以后工具需要还要添加相应的身份角色的人进来，此时，只需要根据需要添加“外宾”类、“领导”类，而主类仍然可以拿来就用，无需进行更多的修改。此时就可以显示出接口的作用了。

在上面的程序中添加如下两个类即可。

 1 class Foreign implements Person{ 
 2     publicvoid eat(){ 
 3        System.out.println("外宾去酒店吃饭！"); 
 4     } 
 5     public void sleep(){ 
 6        System.out.println("外宾回酒店睡觉！"); 
 7     } 
 8 } 
 9   
10 class Leader implements Person{ 
11     publicvoid eat(){ 
12        System.out.println("领导去宾馆吃饭！"); 
13     } 
14     public void sleep(){ 
15        System.out.println("外宾回宾馆睡觉！"); 
16     } 
17 }

而主函数中用法仍然一样。

下面给出完整的代码：

 1 interfacePerson{ 
 2     void eat(); 
 3     void sleep(); 
 4 } 
 5   
 6 class Studentimplements Person{ 
 7     public void eat(){ 
 8        System.out.println("学生去食堂吃饭！"); 
 9     } 
10     public void sleep(){ 
11        System.out.println("学生回寝室睡觉！"); 
12     } 
13 } 
14   
15 class Teacherimplements Person{ 
16     public void eat(){ 
17        System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！"); 
18     } 
19     public void sleep(){ 
20        System.out.println("教师回学校公寓睡觉！"); 
21     } 
22 } 
23  class Parents implements Person{ 
24     publicvoid eat(){ 
25        System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！"); 
26     } 
27     public void sleep(){ 
28        System.out.println("家长回招待所睡觉！"); 
29     } 
30 } 
31 class Foreign implements Person{ 
32     publicvoid eat(){ 
33        System.out.println("外宾去酒店吃饭！"); 
34     } 
35     public void sleep(){ 
36        System.out.println("外宾回酒店睡觉！"); 
37     } 
38 } 
39   
40 class Leader implements Person{ 
41     publicvoid eat(){ 
42        System.out.println("领导去宾馆吃饭！"); 
43     } 
44     public void sleep(){ 
45        System.out.println("领导回宾馆睡觉！"); 
46     } 
47 } 
48   
49 public class PersonInterface{ 
50          public static void main(String[] args) 
51          { 
52                    Person p=new Student(); 
53                    p.eat(); 
54                    p.sleep(); 
55                    p=new Teacher(); 
56                    p.eat(); 
57                    p.sleep(); 
58                    p=new Parents(); 
59                    p.eat(); 
60                    p.sleep(); 
61                    p=new Foreign(); 
62                    p.eat(); 
63                    p.sleep(); 
64                    p=new Leader(); 
65                    p.eat(); 
66                    p.sleep(); 
67          } 
68 }

程序执行结果：

学生去食堂吃饭！

学生回寝室睡觉！

教师去教工餐厅吃饭！

教师回学校公寓睡觉！

家长去招待所饭馆吃饭！

家长回招待所睡觉！

外宾去酒店吃饭！

外宾回酒店睡觉！

领导去宾馆吃饭！

领导回宾馆睡觉！

举例二：

用来计算每一种交通工具运行1000公里所需的时间，已知每种交通工具的参数都是3个整数A、B、C的表达式。现有两种工具：

Car 和Plane，其中Car 的速度运算公式为：A*B/C

Plane 的速度运算公式为：A+B+C。

如果增加第3种交通工具的时候，比如火车（Train）不必修改以前的任何程序，只需要编写新的交通工具的程序。

 1 import java.lang.*; 
 2  interface Common { 
 3       double runTimer(doublea, double b, double c); 
 4            String getName(); //获取交通工具的名称 
 5 } 
 6   
 7  class Plane implementsCommon  { 
 8       public doublerunTimer(double a, double b, double c)  { 
 9             return (a+ b + c); 
10       } 
11            public String getName(){ 
12                    return"Plane"; 
13            } 
14 } 
15  class Car implements Common { 
16       public doublerunTimer(double a, double b, double c) { 
17             return ( a*b/c ); 
18       } 
19             public String getName(){ 
20                    return"Car"; 
21            } 
22 } 
23   
24 public class ComputeTime { 
25       
26       public static void main(Stringargs[])  { 
27             double A=3; 
28             double B=5; 
29             double C=6; 
30             double v,t; 
31                             Commond=new Car(); 
32            v=d.runTimer(A,B,C); 
33             t=1000/v; 
34            System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h"); 
35            System.out.println(d.getName()+"的运行时间："+t+" 小时"); 
36                             d=newPlane(); 
37                             v=d.runTimer(10,30,40); 
38                             t=1000/v; 
39            System.out.println(d.getName()+"的平均速度: "+v+" km/h"); 
40             System.out.println(d.getName()+"的运行时间："+t+" 小时"); 
41       } 
42 }

程序运行结果；

Car的平均速度: 2.5 km/h

Car的运行时间：400.0 小时

Plane的平均速度: 80.0 km/h

Plane的运行时间：12.5 小时

原创文章，作者：ItWorker，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/11900.html

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