05.Java 基礎 - 接口

基本概念

介面（interface），在軟體工程中，介面泛指供別人呼叫的方法或函數。它使抽象的概念更進一步。

在 Java 中透過關鍵字 interface 定義一個接口，透過關鍵字 implements 實作介面。

我們可以介面理解為是一個極度抽象的類，因為它比抽象類別更抽象。

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實例探究

下面透過範例來看介面的特性：

• ##定義一個接口

// 1.接口，访问权限只能是 默认（包访问权限）或 publicpublic interface Parent {

    // 2.成员变量，准确来说应该叫常量。具有以下特点：

    // 2.1.访问权限只能是 public （缺省也代表 public） ，修饰符只能是 final & static
    public final static String WORD = "a";    // 2.2.即使不指定，默认也是被 public fainl static 修饰
    String NAME = "b";    // 2.3.不能存在空的 final 变量 ，如 int num; 但是可以被非常量表达式初始化
    int num = new Random().nextInt(100);    // 3.抽象方法，访问权限只能是 默认（包访问权限）或 public
    public abstract void print();    abstract void print(int i);    // 4.普通方法，访问权限只能是 默认（包访问权限）或 public
    public void play();    void play(int i);
}

• 實作一個介面

public class Son implements Parent {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("I am Son");
    }    @Override
    public void play() {
        System.out.println("Son is playing");
    }
}

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巢狀介面

巢狀介面有兩種形式：

• 在類別中定義一個介面；

• 在介面中定義一個介面。

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1.在類別中定義介面

介面嵌套在類別中，具有以下特點：

• #介面的存取權限沒了限制，可以使用private 修飾

• 方法/抽象方法/變數的存取權限與外部介面一致

下面透過實例來驗證：

public class Demo {
    // 内部接口
    private interface A {
        void f();
    }    // 内部类
    class AImpl implements A {        @Override
        public void f() {
            System.out.println("AImpl.f()");
        }
    }

    A getA(){        return new AImpl();
    }    private A a;    public void receive(A a){        this.a = a;
        a.f();
    }
}

再來看它的呼叫過程：

Demo demo = new Demo();// 错误，因为 A 是私有接口，不可被外部访问
// Demo.A a = demo.getA();  // 因为 A 接口不可视，所以只能通过内部类来访问
Demo.AImpl a = (Demo.AImpl) demo.getA();a.f();// 或者是这样
demo.receiveA(demo.getA());

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2.在介面中定義介面

在接口中定義接口，除了呼叫之外，均於普通接口一致。

public interface Demo {
    // 内部接口
    interface A {        void play();
    }    void print();
}public class DemoImpl implements Demo,Demo.A{

    @Override
    public void play() {
        System.out.println("DemoImpl.play()");
    }    @Override
    public void print() {
        System.out.println("DemoImpl.print()");
    }

}public class Test{
    public static void main(String[] args) {        // 向上转型，只能调用 print（）
        Demo demo  = new DemoImpl();        // 向上转型，只能调用 play（） 
        Demo.A a = new DemoImpl();      
    }
}

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介面&抽象類別

上面說過，我們可以把介面理解為是一個極度抽象的類，因為它比抽象類別更抽象。

在實際運用中，兩者還是有差別的。

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1.語法差異

• 抽象類別可以包含非抽象方法，而介面中只能存在抽象方法。

• 抽象類別中的成員變數可以是各種類型的，而介面中的成員變數只能是

  公共的靜態常數（public static final）。

• 抽象類別可以有靜態程式碼區塊和靜態方法，介面中不能含有靜態程式碼區塊以及靜態方法。

• 一個類別只能繼承

  一個抽象類，而一個類別卻可以實作多個介面。

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2.運用區別

#抽象類別是對事物整體（屬性，行為）的抽象，而介面是對事物局部（行為）的抽象化。

舉個簡單的例子，飛機和鳥是不同類的事物，但是它們都有一個共通性，就是都會飛。

在設計的時候，可以將飛機設計為一個類別 Airplane，並將鳥設計為一個類別 Bird。

但是不能將飛行這個特性也設計為類，因此它只是一個行為特性，並不是對一類事物的抽象描述。

此時可以將飛行 設計為一個介面 Fly，包含方法fly( )，然後 Airplane 和 Bird 分別依照自己的需求實作Fly 這個介面。

然後至於有不同種類的飛機，例如戰鬥機、民用飛機等直接繼承 Airplane 即可，對於鳥也是類似的，不同種類的鳥直接繼承 Bird 類即可。

從這裡可以看出，繼承是一個 「是不是」的關係，而介面實作則是 「有沒有」的關係。

如果一個類別繼承了某個抽象類，則子類別必定是抽象類別的種類，而介面實作則是有沒有、具備不具備的關係，例如鳥是否能飛（或是否具備飛行這個特性），能飛行則可以實現這個接口，不能飛行就不實現這個接口。

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