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So definieren und verwenden Sie Java-Schnittstellen

PHPz
PHPznach vorne
2023-04-18 22:10:06814Durchsuche

    1. Einführung

    Einerseits ist es manchmal notwendig, eine Unterklasse von mehreren Klassen abzuleiten und alle deren Eigenschaften und Methoden zu erben. Allerdings unterstützt Java keine Mehrfachvererbung. Mit Schnittstellen können Sie den Effekt einer Mehrfachvererbung erzielen.

    Andererseits ist es manchmal notwendig, einige gemeinsame Verhaltensmerkmale aus mehreren Klassen zu extrahieren, und es besteht keine Beziehung zwischen ihnen, sie haben lediglich die gleichen Verhaltensmerkmale. Zum Beispiel: Mäuse, Tastaturen, Drucker, Scanner, Kameras, Ladegeräte, MP3-Player, Mobiltelefone, Digitalkameras, mobile Festplatten usw. unterstützen alle USB-Verbindungen.

    2. Verstehen

    Schnittstellen sind Spezifikationen, die eine Reihe von Regeln definieren und die Idee „Wenn Sie ... sind/wollen, müssen Sie ...“ in der realen Welt verkörpern. Vererbung ist eine „Ist es“-Beziehung, während die Schnittstellenimplementierung eine „Kann es“-Beziehung ist.

    Das Wesen von Schnittstellen sind Verträge, Standards und Spezifikationen, genau wie unsere Gesetze. Einmal formuliert, muss sich jeder daran halten.

    3. Verwendung

    Die Schnittstelle wird mit dem Schlüsselwort interface definiert. interface来定义。

    Java中，接口和类是并列关系，或者接口可以理解为一种特殊的类。从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义(JDK7.0及之前)，而没有变量和方法的实现。

    定义Java类的语法格式：先写extends，后写implements

    class SubClass extends SuperClass implements InterfaceA{ }

    接口(interface)是抽象方法和常量值定义的集合。

    如何定义接口：

    JDK7及以前：只能定义全局常量和抽象方法

    1. 接口中的所有成员变量都默认是由public static final修饰的，可以省略不写。

    2. 接口中的所有抽象方法都默认是由public abstract修饰的。

    代码演示：

    public interface Runner {
  int ID = 1;//<=>public static final int ID = 1;
  void start();//<=>public abstract void start();
  public void run();//<=>public abstract void run();
  void stop();//<=>public abstract void stop();
}

    JDK8：除了定义全局常量和抽象方法之外，还可以定义静态方法、默认方法。

    1.静态方法：使用 static 关键字修饰。

    接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用，并执行其方法体。我们经常在相互一起使用的类中使用静态方法。你可以在标准库中找到像Collection/Collections或者Path/Paths这样成对的接口和类。

    2.默认方法：默认方法使用 default 关键字修饰。可以通过实现类对象来调用。我们在已有的接口中提供新方法的同时，还保持了与旧版本代码的兼容性。比如：java 8 API中对Collection、List、Comparator等接口提供了丰富的默认方法。

    • 若一个接口中定义了一个默认方法，而另外一个接口中也定义了一个同名同参数的方法（不管此方法是否是默认方法），在实现类同时实现了这两个接口时，会出现：接口冲突。 解决办法：实现类必须覆盖接口中同名同参数的方法，来解决冲突。

    • 若一个接口中定义了一个默认方法，而父类中也定义了一个同名同参数的非抽象方法，那么子类在没有重写此方法的情况下，默认调用的是父类中的同名同参数的方法，不会出现冲突问题。因为此时遵守：类优先原则。接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。

    • 如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法?

    代码演示1：

    public void myMethod(){
		method3();//调用自己定义的重写的方法
		super.method3();//调用的是父类中声明的
		//调用接口中的默认方法
		CompareA.super.method3();
		CompareB.super.method3();
	}

    代码演示2：

    interface Filial {// 孝顺的
	default void help() {
		System.out.println("老妈，我来救你了");
	}
}
interface Spoony {// 痴情的
	default void help() {
		System.out.println("媳妇，别怕，我来了");
	}
}
class Father{
	public void help(){
		System.out.println("儿子，就我媳妇！");
	}
}
class Man extends Father implements Filial, Spoony {
	@Override
	public void help() {
		System.out.println("我该就谁呢？");
		Filial.super.help();
		Spoony.super.help();
	}	
}

    接口中不能定义构造器的！意味着接口不可以实例化。

    接口采用多继承机制。可以实现多个接口 ，弥补了Java单继承性的局限性。

    格式：class AA extends BB implements CC,DD,EE;

    Java开发中，接口通过让类去实现(implements

    In Java stehen Schnittstellen und Klassen in einer parallelen Beziehung, oder Schnittstellen können als spezielle Klasse verstanden werden. Im Wesentlichen ist eine Schnittstelle eine spezielle abstrakte Klasse, die nur die Definitionen von Konstanten und Methoden (JDK7.0 und früher) enthält, ohne die Implementierung von Variablen und Methoden.
    • Definieren Sie das Syntaxformat von Java-Klassen: Schreiben Sie zuerst extends, dann implements

      /*
实现类SubAdapter必须给出接口SubInterface以及父接口MyInterface
中所有方法的实现。否则，SubAdapter仍需声明为abstract的。
*/
interface MyInterface{
    String s=“MyInterface”;
    public void absM1();
    }
interface SubInterface extends MyInterface{
    public void absM2();
    }
public class SubAdapter implements SubInterface{
    public void absM1(){System.out.println(“absM1”);}
    public void absM2(){System.out.println(“absM2”);}
}

      Interface (interface) ist eine abstrakte Methode und Konstante Wertdefinierte Sammlung.
    • So definieren Sie eine Schnittstelle:

      JDK7 und früher: Es können nur globale Konstanten und abstrakte Methoden definiert werden

      Alle Mitgliedsvariablen in der Schnittstelle sind standardmäßig public static final geändert, kann weggelassen werden.

      Alle abstrakten Methoden in der Schnittstelle werden standardmäßig durch public abstract geändert.

    Codedemonstration: 

    interface Runner { public void run();}
interface Swimmer {public double swim();}
class Creator{public int eat(){…}} 
class Man extends Creator implements Runner ,Swimmer{
    public void run() {……}
    public double swim() {……}
    public int eat() {……}
}

    JDK8: Zusätzlich zur Definition globaler Konstanten und abstrakter Methoden können Sie auch statische Methoden und Standardmethoden definieren.

    1. Statische Methode: Verwenden Sie das Schlüsselwort static, um sie zu ändern.

    Statische Methoden, die in der Schnittstelle definiert sind, können nur über die Schnittstelle aufgerufen werden und ihren Methodenkörper ausführen. Wir verwenden oft statische Methoden in Klassen, die zusammen verwendet werden. In der Standardbibliothek finden Sie Schnittstellen- und Klassenpaare wie Collection/Collections oder Path/Paths.

    2. Standardmethode: Die Standardmethode wird mit dem Schlüsselwort default geändert. Kann durch Implementierung von Klassenobjekten aufgerufen werden. Wir stellen neue Methoden in vorhandenen Schnittstellen bereit und wahren gleichzeitig die Kompatibilität mit älteren Codeversionen. Beispiel: Die Java 8 API bietet umfangreiche Standardmethoden für Schnittstellen wie Collection, List und Comparator.

    Wenn eine Standardmethode in einer Schnittstelle definiert ist und eine Methode mit demselben Namen und denselben Parametern auch in einer anderen Schnittstelle definiert ist (unabhängig davon, ob diese Methode eine Standardmethode ist), wenn die Implementierungsklasse beide Schnittstellen implementiert , Ein Schnittstellenkonflikt wird angezeigt. Lösung: Die Implementierungsklasse muss die Methode mit demselben Namen und denselben Parametern in der Schnittstelle überschreiben, um den Konflikt zu lösen.

    • Wenn eine Schnittstelle eine Standardmethode definiert und die übergeordnete Klasse auch eine nicht abstrakte Methode mit demselben Namen und denselben Parametern definiert, ruft die Unterklasse standardmäßig die Methode in der übergeordneten Klasse auf, sofern sie diese Methode nicht überschreibt . Methoden mit demselben Namen und denselben Parametern verursachen keine Konflikte. Denn in dieser Zeit halten wir uns an: das Klassenprioritätsprinzip. Standardmethoden in der Schnittstelle mit demselben Namen und denselben Parametern werden ignoriert.

    • Wie rufe ich die überschriebene Methode in der übergeordneten Klasse oder die Schnittstelle in der Methode der Unterklasse (oder Implementierungsklasse) auf?🎜🎜🎜🎜Code-Demonstration 1: 🎜
      public class Test{
  public static void main(String args[]){
    Test t = new Test();
    Man m = new Man();
    t.m1(m);
    t.m2(m);
    t.m3(m);
  }
  public String m1(Runner f) { f.run(); }
  public void m2(Swimmer s) {s.swim();}
  public void m3(Creator a) {a.eat();}
}
      🎜Code-Demonstration 2: 🎜
      public class USBTest {
	public static void main(String[] args) {
		Computer com = new Computer();
		//1.创建了接口的非匿名实现类的非匿名对象
		Flash flash = new Flash();
		com.transferData(flash);
		//2. 创建了接口的非匿名实现类的匿名对象
		com.transferData(new Printer());
		//3. 创建了接口的匿名实现类的非匿名对象
		USB phone = new USB(){
			@Override
			public void start() {
				System.out.println("手机开始工作");
			}
			@Override
			public void stop() {
				System.out.println("手机结束工作");
			}			
		};
		com.transferData(phone);
		//4. 创建了接口的匿名实现类的匿名对象
		com.transferData(new USB(){
			@Override
			public void start() {
				System.out.println("mp3开始工作");
			}
			@Override
			public void stop() {
				System.out.println("mp3结束工作");
			}
		});
	}
}
class Computer{	
	public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
		usb.start();		
		System.out.println("具体传输数据的细节");		
		usb.stop();
	}		
}
interface USB{
	//常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等	
	void start();	
	void stop();	
}
class Flash implements USB{
	@Override
	public void start() {
		System.out.println("U盘开启工作");
	}
	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("U盘结束工作");
	}	
}
class Printer implements USB{
	@Override
	public void start() {
		System.out.println("打印机开启工作");
	}
	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("打印机结束工作");
	}	
}
      🎜Kann nicht definiert werden in der Interface-Konstruktor! Dies bedeutet, dass die Schnittstelle nicht instanziiert werden kann. 🎜🎜Die Schnittstelle verwendet einen Mehrfachvererbungsmechanismus. Es können mehrere Schnittstellen implementiert werden, wodurch die Einschränkungen der Einzelvererbung von Java ausgeglichen werden. 🎜🎜Format: class AA erweitert BB implementiert CC,DD,EE;🎜🎜In der Java-Entwicklung werden Schnittstellen verwendet, indem Klassen sie implementieren (implementiert). 🎜🎜🎜🎜Wenn die Implementierungsklasse alle abstrakten Methoden in der Schnittstelle abdeckt, kann diese Implementierungsklasse instanziiert werden. 🎜🎜🎜🎜Wenn die Implementierungsklasse nicht alle abstrakten Methoden in der Schnittstelle abdeckt, ist die Implementierungsklasse immer noch eine abstrakte Klasse. 🎜🎜🎜🎜Codedemonstration: 🎜
      //举例一：
interface Network {
    public void browse();
    }
// 被代理类
class RealServer implements Network { @Override
    public void browse() {
    System.out.println("真实服务器上
    网浏览信息");
    } 
}
// 代理类
class ProxyServer implements Network {
    private Network network;
    public ProxyServer(Network network) {
    this.network = network; }
    public void check() {
    System.out.println("检查网络连接等操作");
}
    public void browse() {
    check();
    network.browse();
    } 
}
public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
    Network net = new ProxyServer(new
    RealServer());
    net.browse();
    } 
}
//举例二：
public class StaticProxyTest {
	public static void main(String[] args) {
		Proxy s = new Proxy(new RealStar());
		s.confer();
		s.signContract();
		s.bookTicket();
		s.sing();
		s.collectMoney();
	}
}
interface Star {
	void confer();// 面谈
	void signContract();// 签合同
	void bookTicket();// 订票
	void sing();// 唱歌
	void collectMoney();// 收钱
}
//被代理类
class RealStar implements Star {
	public void confer() {
	}
	public void signContract() {
	}
	public void bookTicket() {
	}
	public void sing() {
		System.out.println("明星：歌唱~~~");
	}
	public void collectMoney() {
	}
}
//代理类
class Proxy implements Star {
	private Star real;
	public Proxy(Star real) {
		this.real = real;
	}
	public void confer() {
		System.out.println("经纪人面谈");
	}
	public void signContract() {
		System.out.println("经纪人签合同");
	}
	public void bookTicket() {
		System.out.println("经纪人订票");
	}
	public void sing() {
		real.sing();
	}
	public void collectMoney() {
		System.out.println("经纪人收钱");
	}
}
      🎜Schnittstellen können voneinander geerbt werden, und Mehrfachvererbungen sind möglich. 🎜🎜Eine Klasse kann mehrere unabhängige Schnittstellen implementieren. 🎜🎜Code-Demonstration: 🎜
      //题目一：
interface A {
    int x = 0;
    }
class B {
    int x = 1;
    }
class C extends B implements A {
    public void pX() {
    System.out.println(x);
    }
public static void main(String[] args) {
    new C().pX();
    } 
}
//题目二：
interface Playable {
    void play();
    }
interface Bounceable {
    void play();
}
interface Rollable extends Playable, Bounceable {
    Ball ball = new Ball("PingPang");
}
class Ball implements Rollable {
    private String name;
    public String getName() {
    return name; 
    }
    public Ball(String name) {
    this.name = name; 
    }
    public void play() {
    ball = new Ball("Football");
    System.out.println(ball.getName());
    } 
}
      🎜Ähnlich wie bei der Vererbungsbeziehung gibt es Polymorphismus zwischen Schnittstellen und Implementierungsklassen. Proxy-Modus (Proxy)🎜🎜1. Anwendungsszenarien🎜🎜🎜🎜Sicherheits-Proxy: Direkten Zugriff auf echte Charaktere abschirmen. 🎜🎜🎜🎜Remote-Proxy: Behandeln Sie den Remote-Methodenaufruf (RMI) über die Proxy-Klasse. 🎜

    • 延迟加载：先加载轻量级的代理对象，真正需要再加载真实对象，比如你要开发一个大文档查看软件，大文档中有大的图片，有可能一个图片有100MB，在打开文件时，不可能将所有的图片都显示出来，这样就可以使用代理模式，当需要查看图片时，用proxy来进行大图片的打开。

    2. 分类

    • 静态代理（静态定义代理类）

    • 动态代理（动态生成代理类）

    3. 代码演示

    //举例一：
interface Network {
    public void browse();
    }
// 被代理类
class RealServer implements Network { @Override
    public void browse() {
    System.out.println("真实服务器上
    网浏览信息");
    } 
}
// 代理类
class ProxyServer implements Network {
    private Network network;
    public ProxyServer(Network network) {
    this.network = network; }
    public void check() {
    System.out.println("检查网络连接等操作");
}
    public void browse() {
    check();
    network.browse();
    } 
}
public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
    Network net = new ProxyServer(new
    RealServer());
    net.browse();
    } 
}
//举例二：
public class StaticProxyTest {
	public static void main(String[] args) {
		Proxy s = new Proxy(new RealStar());
		s.confer();
		s.signContract();
		s.bookTicket();
		s.sing();
		s.collectMoney();
	}
}
interface Star {
	void confer();// 面谈
	void signContract();// 签合同
	void bookTicket();// 订票
	void sing();// 唱歌
	void collectMoney();// 收钱
}
//被代理类
class RealStar implements Star {
	public void confer() {
	}
	public void signContract() {
	}
	public void bookTicket() {
	}
	public void sing() {
		System.out.println("明星：歌唱~~~");
	}
	public void collectMoney() {
	}
}
//代理类
class Proxy implements Star {
	private Star real;
	public Proxy(Star real) {
		this.real = real;
	}
	public void confer() {
		System.out.println("经纪人面谈");
	}
	public void signContract() {
		System.out.println("经纪人签合同");
	}
	public void bookTicket() {
		System.out.println("经纪人订票");
	}
	public void sing() {
		real.sing();
	}
	public void collectMoney() {
		System.out.println("经纪人收钱");
	}
}

    五、接口和抽象类之间的对比

    No. 区别点 抽象类 接口
    1 定义 包含抽象方法的类 主要是抽象方法和全局常量的集合
    2 组成 构造方法、抽象方法、普通方法、常量、变量 常量、抽象方法、(jdk8.0:默认方法、静态方法)
    3 使用 子类继承抽象类(extends) 子类实现接口(implements)
    4 关系 抽象类可以实现多个接口 接口不能继承抽象类，但允许继承多个接口
    5 常见设计模式 模板方法 简单工厂、工厂方法、代理模式
    6 对象 都通过对象的多态性产生实例化对象 都通过对象的多态性产生实例化对象
    7 局限 抽象类有单继承的局限 接口没有此局限
    8 实际 作为一个模板 是作为一个标准或是表示一种能力
    9 选择 如果抽象类和接口都可以使用的话，优先使用接口，因为避免单继承的局限 如果抽象类和接口都可以使用的话，优先使用接口，因为避免单继承的局限

    六、经典题目(排错)

    //题目一：
interface A {
    int x = 0;
    }
class B {
    int x = 1;
    }
class C extends B implements A {
    public void pX() {
    System.out.println(x);
    }
public static void main(String[] args) {
    new C().pX();
    } 
}
//题目二：
interface Playable {
    void play();
    }
interface Bounceable {
    void play();
}
interface Rollable extends Playable, Bounceable {
    Ball ball = new Ball("PingPang");
}
class Ball implements Rollable {
    private String name;
    public String getName() {
    return name; 
    }
    public Ball(String name) {
    this.name = name; 
    }
    public void play() {
    ball = new Ball("Football");
    System.out.println(ball.getName());
    } 
}

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