Java 介面


介面（英文：Interface），在JAVA程式語言中是一個抽象類型，是抽象方法的集合，介面通常以interface來宣告。一個類別透過繼承介面的方式，從而來繼承介面的抽象方法。

介面並不是類，寫介面的方式和類別很相似，但是它們屬於不同的概念。類別描述物件的屬性和方法。介面則包含類別要實作的方法。

除非實作介面的類別是抽象類別，否則該類別要定義介面中的所有方法。

介面無法被實例化，但是可以被實作。一個實作介面的類，必須實作介面內所描述的所有方法，否則就必須宣告為抽象類別。另外，在Java中，介面類型可用來宣告一個變量，他們可以成為一個空指針，或是被綁定在一個以此介面實現的物件。

介面與類別相似：

  •                 一個介面可以有多個方法。

  •                 介面檔案保存在.java結尾的檔案中，檔案名稱使用介面名。

  •                 介面的字節碼檔案保存在.class結尾的檔案中。

  •                 介面對應的字節碼檔案必須在與套件名稱相符的目錄結構中。  

介面與類別的差異：

  •                 介面不能用於實例化物件。

  •                 接口沒有構造方法。

  •                 介面中所有的方法必須是抽象方法。

  •                 介面不能包含成員變量，除了static和final變數。

  •                 介面不是被類別繼承了，而是要被類別實作。

  •                 介面支援多重繼承。

介面的宣告

介面的宣告語法格式如下：

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的类名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

Interface關鍵字用來宣告一個介面。下面是介面聲明的一個簡單例子。 

/* 文件名 : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
//引入包

public interface NameOfInterface
{
   //任何类型 final, static 字段
   //抽象方法
}


介面有下列功能：


  •                 介面是隱式抽象的，當宣告一個介面的時候，不必使用abstract關鍵字。

  •                 介面中每一個方法也是隱式抽象的，宣告時同樣不需要abstract關鍵子。

  •                 接口中的方法都是公有的。

實例

/* 文件名 : Animal.java */
interface Animal {

   public void eat();
   public void travel();
}

介面的實作

當類別實作介面的時候，類別要實作介面中所有的方法。否則，類別必須聲明為抽象的類別。

類別使用implements關鍵字實作介面。在類別聲明中，Implements關鍵字放在class聲明後面。

實作一個介面的語法，可以使用這個公式：

... implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

實例

/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{

   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }

   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 

   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }

   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}

以上實例編譯運行結果如下:

Mammal eats
Mammal travels

重寫介面中在宣告的方法時，需注意下列規則：

  •                 類別在實作介面的方法時，不能拋出強制性異常，只能在介面中，或是繼承介面的抽象類別中拋出該強制性異常。

  •                 類別在重寫方法時要保持一致的方法名，並且應該保持相同或相容的回傳值類型。

  •                 如果實作介面的類別是抽象類別，那麼就沒必要實作該介面的方法。

在實作介面的時候，也要注意一些規則：

  •                 一個類別可以同時實作多個介面。

  •                 一個類別只能繼承一個類，但是能實作多個介面。

  •                 一個介面能繼承另一個接口，這和類別之間的繼承比較相似。

        接口的繼承

一個接口能繼承另一個接口，和類別之間的繼承方式比較相似。介面的繼承使用extends關鍵字，子介面繼承父介面的方法。

下面的Sports介面被Hockey和Football介面繼承：


// 文件名: Sports.java
public interface Sports
{
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}

// 文件名: Football.java
public interface Football extends Sports
{
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}

// 文件名: Hockey.java
public interface Hockey extends Sports
{
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

Hockey介面自己宣告了四個方法，從Sports介面繼承了兩個方法，這樣，實作Hockey介面的類別需要實作六個方法。

相似的，實作Football介面的類別需要實作五個方法，其中兩個來自於Sports介面。

介面的多重繼承

在Java中，類別的多重繼承是不合法，但介面允許多重繼承，。

在介面的多重繼承中extends關鍵字只需要使用一次，在其後跟著繼承介面。 如下所示：

public interface Hockey extends Sports, Event

以上的程式片段是合法定義的子接口，與類別不同的是，介面允許多重繼承，而Sports及 Event 可能定義或是繼承相同的方法

#標記介面

最常用的繼承介面是沒有包含任何方法的介面。

標識介面是沒有任何方法和屬性的介面.它僅僅表明它的類別屬於一個特定的類型,供其他程式碼來測試允許做一些事情。

標識介面作用：簡單形象的說就是給某個物件打個標（蓋個戳記），使物件擁有某個或某些特權。

例如：java.awt.event套件中的MouseListener介面繼承的java.util.EventListener介面定義如下：

package java.util;
public interface EventListener
{}

沒有任何方法的介面被稱為標記介面。標記介面主要用於以下兩個目的：

  • 建立一個公共的父介面：

    如是EventListener接口，這是由幾十個其他介面擴充的Java API，你可以使用一個標記介面來建立一組介面的父介面。例如：當一個介面繼承了EventListener接口，Java虛擬機(JVM)就知道該介面將會被用於一個事件的代理方案。

  • 為一個類別新增資料型別：

    這種情況是標記介面最初的目的，實作標記介面的類別不需要定義任何介面方法(因為標記介面根本就沒有方法)，但是該類別透過多態性變成一個介面類型。