JAVA學習筆記--介面

一、抽象類和抽象方法

　　在談論介面之前，我們先瞭解一下抽象類和抽象方法。我們知道，在繼承結構中，越往下繼承，類會變得越來越明確和具體，而往上回溯，越往上，類會變得越抽象和通用。我們有時候可能會需要這樣一個類，它只是表示了一個介面，但並沒有具體的實現，這就是一個抽象類。

　　抽象方法只有方法聲明而沒有方法體，也就是說用戶並不知道這個方法是如何實現的。抽象方法的聲明用到了 abstract 關鍵字，聲明方法如下：

　　abstract void f();　　　　　　　　// 聲明一個抽象方法

　　包含抽象方法的類叫做抽象類。如果一個類包含一個或多個抽象方法，那麼該類必須被限定為抽象的。抽象類也用關鍵字abstract進行說明。

1）抽象類看起來和普通類相像，但是抽象類不能用new操作符創建它的實例；抽象類中抽象方法只有定義而沒有實現，它的實現由子類提供；

2）抽象類可以被繼承，但是其導出類必須為基類中所有的抽象方法提供方法定義，如果不這樣做，那麼導出類也將被強制限定為抽象類；

3）抽象類中可以沒有抽象方法，這樣的抽象類通常被用作基類型；

4）抽象類的構造方法定義為protected，這個構造方法在其子類的構造方法中被調用；

5）即使父類是具體的，其子類也可以是抽象的；

6）不能用new操作符創建一個抽象類的實例，但是抽象類可以用作一種數據類型被new調用。

 下麵是一個簡單的抽象類的例子：

package com.tongye.abstraction;

abstract class chouxiang{
    abstract void f();        // 抽象方法
}

class chouxiang1 extends chouxiang{
    void f(){
        System.out.println("抽象");
    }
}

public class Abstraction {
    public static void main(String[] args){
        chouxiang1 abstraction = new chouxiang1();
        abstraction.f();
    }
}

二、介面

 　　介面 interface 關鍵字使抽象的概念更向前邁了一步。abstract關鍵字允許人們在類中創建一個或多個沒有任何定義的方法，即提供了介面部分，但是沒有提供具體實現，其實現是由類的繼承者來創建的。 interface 關鍵字產生一個完全抽象的類，它根本沒有任何具體實現。

1）介面允許創建者確定方法名、參數列表和返回類型，但是沒有任何方法體；介面只提供了形式，而未提供任何具體實現；

2）要創建一個介面，需要用interface關鍵字來代替class關鍵字。可以在interface前面添加public關鍵字（僅限於該介面在與其同名的文件中被定義）；如果不聲明，則它只包含包訪問許可權，只能在一個包內可用；

3）介面可以包含域，但這些域隱式地是 static 和 final 的；

4）可以用implements關鍵字來表明一個類實現了某個特定介面，即： class A implements B{} ;

下麵是一個簡單的應用介面的例子：

package com.tongye.interfaces;

import java.util.Random;

public interface StudentMessages {
    Random rand = new Random(47);
    int age = rand.nextInt(20);        // 介面中的數據域
    void studentName();                // 介面中的方法，只有方法名而沒有方法體
    void studentAge();
    void studentGrade();
}


package com.tongye.interfaces;

/* 類StudMessage1只實現了StudentMessages介面的部分方法，因而是抽象類 */
abstract class StudMessage1 implements StudentMessages {
    
    private String Stu_Name = "tongye";
    private int Stu_Age = age;
    private char Stu_Grade;
    
    /* 這是介面中方法的實現 */
    @Override
    public void studentName() {
        getName();
    }

    @Override
    public void studentAge() {
        System.out.println(Stu_Age);
    }
    
    /* 這是新類自帶的方法 */
    public void getName(){
        System.out.println("my name is" + Stu_Name);
    }
}

/* StudMessage2繼承自StudMessage1，並實現了StudentMessages介面中的部分方法 */
class StudMessage2 extends StudMessage1{
    @Override
    public void studentGrade() {
        System.out.println("1301");
    }
}

public class Student {
    public static void main(String[] args){
        StudMessage2 stud = new StudMessage2();
        stud.studentName();
        stud.studentAge();
        stud.studentGrade();
    }
}

　　介面一個很重要的作用就是，可以實現類似C++中的多重繼承功能。我們知道，JAVA是不支持多重繼承的，但是通過使用介面，我們可以實現類似功能，用來表示“一個x是一個a和一個b以及一個c”。一個類可以繼承任意多個介面，這需要將所有的介面都置於implements關鍵字之後並用逗號隔開；可以將這個類向上轉型為每個介面，因為每一個介面都是一個獨立的類型。下麵這個程式演示了一下介面的這個功能：

/********/
package com.tongye.interfaces;

public interface People {
    void isPeople();
}

/********/
package com.tongye.interfaces;

public interface Juniors {
    void isJuniors();
}

/********/
package com.tongye.interfaces;

public interface Chinese {
    void isChinese();
}

/********/
package com.tongye.interfaces;

class students implements People,Chinese,Juniors{
    @Override
    public void isPeople(){
        System.out.println("The student is a people");
    }

    @Override
    public void isJuniors() {
        System.out.println("The student is a junior");
    }

    @Override
    public void isChinese() {
        System.out.println("The student is a Chinese");
    }
}

public class Student{
    public static void people(People a){    // 介面作為一種數據類型傳遞給方法
        a.isPeople();
    }
    public static void junior(Juniors a){
        a.isJuniors();
    }
    public static void chinese(Chinese a){
        a.isChinese();
    }
    
    public static void main(String[] args){
        students stud = new students();
        people(stud);     // stud被向上轉型為People類型
        junior(stud);     // stud被向上轉型為Juniors類型
        chinese(stud);    // stud被向上轉型為Chinese類型
    }
}

從這個程式中可以看出，類students既是People又是Juniors又是Chinese，在main方法中調用方法people、junior、chinese時，stud分別被向上轉型為People、Juniors和Chinese，這大大提升了代碼的靈活性。