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编程问答

java接口概述

發布時間：2023/12/3 编程问答 32 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 java接口概述小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

【0】README

0.1） 本文描述+源代碼均轉自 core java volume 1，旨在理解 java 接口概念；
0.2）接口技術： 這種技術主要用來描述類具有什么功能，并不給出每個功能的具體實現； 一個類可以實現多個接口，但只允許單繼承；
0.3） 最后簡單闡述了接口和抽象類的區別；

【1】接口

1.1）接口中的所有方法自動屬于public： 故，在接口中聲明方法時，不必提供關鍵字public；
1.2）接口可以包含多個方法： 在接口中還可以定義常量；然而，更重要的是要知道接口不能提供哪些功能；接口不能提供實例域，也不能在接口中實現方法，提供實例域和方法實現的任務應該由實現接口的那個類來完成；因此，可以將接口看做是沒有實例域的抽象類，但接口和抽象類還是有區別的，稍后給出解釋；
1.3）為了讓類實現一個接口，需要以下兩個steps：

step1）將類聲明為實現給定的接口；
step2）對接口中的所有方法進行定義；
Warning）因為接口中的所有方法自動屬于public，故，在接口中聲明方法時，不必提供關鍵字public；但是，類在實現接口時，必須把方法聲明為 public，否則，編譯器將認為這個方法的訪問屬性是包可見性，即類的默認訪問屬性；

1.4）排序訪問必須讓它實現 compareTo 方法：我們已經看到，要讓一個類使用排序訪問必須讓它實現 compareTo 方法，這是理所當然的，因為要向 sort方法提供對象的比較方式；
1.5）但是，為什么不能在 Employee類直接提供一個 compareTo 方法，而必須實現 Comparable 接口呢？ 主要原因在于 java 是一種強類型的語言；在調用方法的時候，編譯器將會檢查這個方法是否存在，如，

if(a[ i ].compareTo(a[ j ]) > 0) { ............ }

編譯器必須確認 a[i] 一定有 compareTo 方法，如果a 是一個 Comparable 對象的數組，就可以確保擁有 compareTo 方法，因為每個實現 Comparable 接口的類都必須提供這個方法的定義；
1.6）看個荔枝：

[API] java.lang.Comparable<T> 1.0 int compareTo(T other) ：用這個對象域與 other 進行比較； [API] java.util.Arrays 1.2 static void sort(Object[] a) : 使用mergesort 對數組a中的元素進行排序；要求數組中的元素必須實現了 Comparable 接口的類，并且元素間必須是可比較的； [API] java.lang.Integer 7 static int compare(int x, int y) ：如果x<y 返回一個負數，相等返回0，否則返回一個正數；

Annotation）

A1）語言標準規定： 對于任意的x 和 y，實現必須能夠保證 sgn(x.compareTo(y)) = -sgn(y.compareTo(x)); 這也就是說，如果y.compareTo(x) 拋出一個異常，那么 x.compareTo(y) 也應該拋出一個異常；
A2）這里的sgn 是一個數值的符號： 如果n為負值， sgn(n) 等于 -1，如果n是0， sgn(n) 等于0；如果n是正數， sgn(n) 等于1；
A3）簡單講，如果調換compareTo 的參數，結果的符號也應該調換（而不是實際值）；

出現的問題）因為 Manager 擴展了 Employee，而 Employee實現的是Comparable ，而不是 Comparable，如果 Manager覆蓋了 compareTo，就必須要有經理與雇員進行比較的心理準備，決不能僅僅將雇員轉換為經理；

class Manager extends Employee {public int compareTo(Employee other){Manager otherManger = (Manager)other; //NO......} }

P1）這不符合 “反對稱”的規定：如果x是一個 Employee對象， y 是一個 Manager對象，調用 x.compareTo(y) 不會拋出異常，它只是將 x 和 y 都作為雇員進行比較。但是反過來， y.compareTo(x) 將會拋出一個 ClassCastExcaption；

解決辦法（Solutions）：

S1）如果子類之間的比較含義不一樣，那就屬于不同類對象的非法比較，每個 compareTo 方法都應該在開始時進行下列檢測：

if(getClass != other.getClass()) throw new ClassCastException()；

S2）如果存在這樣一種通用算法，它能夠對兩個不同的子類對象進行比較，則應該在超類中提供一個 compareTo方法，并將這個方法法聲明為final；
S3）假如不管薪水的多少，都想讓 manager 大于雇員，即如果要按照職務排列的話，那就應該在 Employee類中提供一個 rank方法，每個子類覆蓋rank，并實現一個比較 rank值的 compareTo 方法；

【2】接口的特性

2.1）可以聲明接口變量，且接口變量必須引用實現了接口的類對象：

Comparable x ；這是OK 的； x = new Employee();

2.2）可以使用 instanceof 檢查一個對象是否實現了某個特定的接口：

if（anObject instanceof Comparable） {}

2.3）接口也可以繼承，這里允許存在多條從具有較高通用性接口到較高專用性接口的鏈：看個荔枝

public interface Moveable {void move(double x, double y); } //然后用 Movable 擴展一個 Powered 的接口： public interface Powered extends Moveable {double milesPerGallon(); } //雖然在接口中不能包含實例域或靜態方法，但可以包含常量： public interface Powered extends Moveable {double milesPerGallon();double SPEED_LIMIT = 95; // a public static final constant }

Attention）與接口中的方法都自動被設置為 public， 接口中的域都被自動設為 public static final ；
Annotation）有些接口只是定義了常量，而沒有定義方法，這樣應用接口似乎有點偏離了接口概念的初衷，所以，最好不要這樣用它；

2.4）類是單繼承，但是可以實現多個接口；看個荔枝：
java 中有一個非常重要的內置接口， Cloneable，如果某個類實現了這個Cloneable 接口，Object類中的 clone 方法就可以創建類對象的一個copy， 如果希望自己設計的類擁有克隆和比較的能力，只要實現這兩個接口就可以了（一個類可實現多個接口）；

class Employee implements Cloneable, Comparable

【3】接口與抽象類

3.1）疑問？為什么java還要不辭辛苦引入接口概念？為什么不將 Comparable直接設計成抽象類：

abstract class Comparable {public abstract int compareTo(Object obj); } //然后， Employee再擴展這個抽象類，并提供 compareTo方法的實現： class Employee extends Comprable {public int compareTo(Object other){ ... } }

3.2）使用抽象類表示通用屬性存在這樣一個問題：每個類只能擴展一個類，假設 Employee 類已經擴展了一個類，比如Person，它就不能再像下面這樣擴展第二個類了；但是每個類可以實現多個接口：

class Employee extends Person implements Comparble //OK