接口详解、多态详解

程序员文章站 2022-07-09 13:23:56

...

接口概述：
接口，是Java语言中一种引用类型，是方法的集合，如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法，那么接口的内部主要就是封装了方法。

引用数据类型：数组，类，接口。

/*
接口就是多个类的公共规范。
接口是一种引用数据类型，最重要的内容就是其中的：抽象方法。

如何定义一个接口的格式：
public interface 接口名称 {
    // 接口内容
}

备注：换成了关键字interface之后，编译生成的字节码文件仍然是：.java --> .class。

如果是Java 7，那么接口中可以包含的内容有：
1. 常量
2. 抽象方法

如果是Java 8，还可以额外包含有：
3. 默认方法
4. 静态方法

如果是Java 9，还可以额外包含有：
5. 私有方法

接口使用步骤：
1. 接口不能直接使用，必须有一个“实现类”来“实现”该接口。
格式：
public class 实现类名称 implements 接口名称 {
    // ...
}
2. 接口的实现类必须覆盖重写（实现）接口中所有的抽象方法。
实现：去掉abstract关键字，加上方法体大括号。
3. 创建实现类的对象，进行使用。

注意事项：
如果实现类并没有覆盖重写接口中所有的抽象方法，那么这个实现类自己就必须是抽象类。
 */
public class Demo01Interface {
    public static void main(String[] args) {
        // 错误写法！不能直接new接口对象使用。
//        MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract();

        // 创建实现类的对象使用
        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.methodAbs1();
        impl.methodAbs2();
        impl.methodAbs3();
        impl.methodAbs4();
    }
}

定义抽象方法的接口：

/*
在任何版本的Java中，接口都能定义抽象方法。
格式：
public abstract 返回值类型 方法名称(参数列表);

注意事项：
1. 接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：public abstract
2. 这两个关键字修饰符，可以选择性地省略。（今天刚学，所以不推荐。）
3. 方法的三要素，可以随意定义。
 */
public interface MyInterfaceAbstract {
    // 这是一个抽象方法
    public abstract void methodAbs1();

    // 这也是抽象方法
    abstract void methodAbs2();

    // 这也是抽象方法
    public void methodAbs3();

    // 这也是抽象方法
    void methodAbs4();
}

实现类：

public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract {
    @Override
    public void methodAbs1() {
        System.out.println("这是第一个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs2() {
        System.out.println("这是第二个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs3() {
        System.out.println("这是第三个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs4() {
        System.out.println("这是第四个方法！");
    }
}

含有默认方法：
使用 default 修饰，不可省略，供子类调用或者子类重写。

/*
1. 接口的默认方法，可以通过接口实现类对象，直接调用。
2. 接口的默认方法，也可以被接口实现类进行覆盖重写。
 */
public class Demo02Interface {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现类对象
        MyInterfaceDefaultA a = new MyInterfaceDefaultA();
        a.methodAbs(); // 调用抽象方法，实际运行的是右侧实现类。

        // 调用默认方法，如果实现类当中没有，会向上找接口
        a.methodDefault(); // 这是新添加的默认方法
        System.out.println("==========");

        MyInterfaceDefaultB b = new MyInterfaceDefaultB();
        b.methodAbs();
        b.methodDefault(); // 实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    }
}

接口：

/*
从Java 8开始，接口里允许定义默认方法。
格式：
public default 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

备注：接口当中的默认方法，可以解决接口升级的问题。
 */
public interface MyInterfaceDefault {
    // 抽象方法
    public abstract void methodAbs();

    // 新添加了一个抽象方法
//    public abstract void methodAbs2();

    // 新添加的方法，改成默认方法
    public default void methodDefault() {
        System.out.println("这是新添加的默认方法");
    }
}

实现类：

public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法，AAA");
    }
}

public class MyInterfaceDefaultB implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法，BBB");
    }

    @Override
    public void methodDefault() {
        System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法");
    }
}

含有静态方法：
使用 static 修饰，供接口直接调用。

/*
注意事项：不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。
正确用法：通过接口名称，直接调用其中的静态方法。
格式：
接口名称.静态方法名(参数);
 */
public class Demo03Interface {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现类对象
        MyInterfaceStaticImpl impl = new MyInterfaceStaticImpl();

        // 错误写法！
//        impl.methodStatic();

        // 直接通过接口名称调用静态方法
        MyInterfaceStatic.methodStatic();
        //静态方法与类有关与对象无关，上边创建的实现类对象也是多余的
    }
}

接口：

/*
从Java 8开始，接口当中允许定义静态方法。
格式：
public static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}
提示：就是将abstract或者default换成static即可，带上方法体。
 */
public interface MyInterfaceStatic {
    public static void methodStatic() {
        System.out.println("这是接口的静态方法！");
    }
}

实现类：

public class MyInterfaceStaticImpl implements MyInterfaceStatic {
		
}

含有私有方法和私有静态方法：
使用 private 修饰，供接口中的默认方法或者静态方法调用。

public class Demo04Interface {
    public static void main(String[] args) {
   		MyInterfacePrivateA.methodStatic1();
        MyInterfacePrivateA.methodStatic2();
        MyInterfacePrivateB.methodStatic1();
        MyInterfacePrivateB.methodStatic2();
        // 错误写法！
//        MyInterfacePrivateA.methodStaticCommon();
//        MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon();
    }
}

普通私有方法：

/*
问题描述：
我们需要抽取一个共有方法，用来解决两个默认方法之间重复代码的问题。
但是这个共有方法不应该让实现类使用，应该是私有化的。

解决方案：
从Java 9开始，接口当中允许定义私有方法。
1. 普通私有方法，解决多个默认方法之间重复代码问题
格式：
private 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

2. 静态私有方法，解决多个静态方法之间重复代码问题
格式：
private static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}
 */
public interface MyInterfacePrivateA {
    public default void methodDefault1() {
        System.out.println("默认方法1");
        methodCommon();
    }

    public default void methodDefault2() {
        System.out.println("默认方法2");
        methodCommon();
    }

    private void methodCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }
}

静态私有方法：

public interface MyInterfacePrivateB {
    public static void methodStatic1() {
        System.out.println("静态方法1");
        methodStaticCommon();
    }

    public static void methodStatic2() {
        System.out.println("静态方法2");
        methodStaticCommon();
    }

    private static void methodStaticCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }
}

常量的定义和使用：

/*
接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰。
从效果上看，这其实就是接口的【常量】。
格式：
public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;
备注：
一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变。

注意事项：
1. 接口当中的常量，可以省略public static final，注意：不写也照样是这样。
2. 接口当中的常量，必须进行赋值；不能不赋值。
3. 接口中常量的名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔。（推荐命名规则）
 */
public interface MyInterfaceConst {
    // 这其实就是一个常量，一旦赋值，不可以修改
    public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12;
}

public class Demo05Interface {
    public static void main(String[] args) {
        // 访问接口当中的常量
        System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS);
    }
}

小节：
在Java 9+版本中，接口的内容可以有：

成员变量其实是常量，格式：
[public] [static] [final] 数据类型常量名称 = 数据值;
注意：
常量必须进行赋值，而且一旦赋值不能改变。
常量名称完全大写，用下划线进行分隔。
接口中最重要的就是抽象方法，格式：
[public] [abstract] 返回值类型方法名称(参数列表);
注意：实现类必须覆盖重写接口所有的抽象方法，除非实现类是抽象类。
从Java 8开始，接口里允许定义默认方法，格式：
[public] default 返回值类型方法名称(参数列表) { 方法体 }
注意：默认方法也可以被覆盖重写
从Java 8开始，接口里允许定义静态方法，格式：
[public] static 返回值类型方法名称(参数列表) { 方法体 }
注意：应该通过接口名称进行调用，不能通过实现类对象调用接口静态方法
从Java 9开始，接口里允许定义私有很乏，格式：
普通私有方法：private 返回值类型方法名称(参数列表) { 方法体 }
静态私有方法：private static 返回值类型方法名称(参数列表) { 方法体 }
注意：private的方法只有接口自己才能调用，不能被实现类或别人使用。

/*
使用接口的时候，需要注意：

1. 接口是没有静态代码块或者构造方法的。
2. 一个类的直接父类是唯一的，但是一个类可以同时实现多个接口。
格式：
public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {
    // 覆盖重写所有抽象方法
}
3. 如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的抽象方法，那么只需要覆盖重写一次即可。
4. 如果实现类没有覆盖重写所有接口当中的所有抽象方法，那么实现类就必须是一个抽象类。
5. 如果实现类锁实现的多个接口当中，存在重复的默认方法，那么实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写。
6. 一个类如果直接父类当中的方法，和接口当中的默认方法产生了冲突，优先用父类当中的方法。
 */

接口多继承问题：

/*
1. 类与类之间是单继承的。直接父类只有一个。
2. 类与接口之间是多实现的。一个类可以实现多个接口。
3. 接口与接口之间是多继承的。

注意事项：
1. 多个父接口当中的抽象方法如果重复，没关系。
2. 多个父接口当中的默认方法如果重复，那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写，【而且带着default关键字】。
 */

多态：
是指同一行为，具有多个不同表现形式。
接口详解、多态详解
多态的体现：

/*
代码当中体现多态性，其实就是一句话：父类引用指向子类对象。

格式：
父类名称 对象名 = new 子类名称();
或者：
接口名称 对象名 = new 实现类名称();
 */
public class Demo01Multi {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法
        // 左侧父类的引用，指向了右侧子类的对象
        Fu obj = new Zi();

        obj.method();
        obj.methodFu();
        //当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，
        //如果没有，则编译错误；如果有，执行的是子类重写后方法。
    }
}

public class Fu {
    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类特有方法");
    }
}

public class Zi extends Fu {
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }
}

访问成员变量：

/*
访问成员变量的两种方式：

1. 直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找。
2. 间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找。
 */
public class Demo01MultiField {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法，父类引用指向子类对象
        Fu obj = new Zi();
        System.out.println(obj.num); // 父：10
//        System.out.println(obj.age); // 错误写法！
        System.out.println("=============");

        // 子类没有覆盖重写，就是父：10
        // 子类如果覆盖重写，就是子：20
        obj.showNum();
    }
}

访问成员方法：

/*
在多态的代码当中，成员方法的访问规则是：
    看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。

口诀：编译看左边，运行看右边。

对比一下：
成员变量：编译看左边，运行还看左边。
成员方法：编译看左边，运行看右边。
 */
public class Demo02MultiMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Fu obj = new Zi(); // 多态

        obj.method(); // 父子都有，优先用子
        obj.methodFu(); // 子类没有，父类有，向上找到父类

        // 编译看左边，左边是Fu，Fu当中没有methodZi方法，所以编译报错。
//        obj.methodZi(); // 错误写法！
    }
}

public class Fu /*extends Object*/ {

    int num = 10;

    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类特有方法");
    }
}

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    int age = 16;

    @Override
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }

    public void methodZi() {
        System.out.println("子类特有方法");
    }
}

多态的好处：

提高了代码的维护性（继承保证）；提高了代码的扩展性。接口详解、多态详解

向上转型and向下转型：

/*
向上转型一定是安全的，没有问题的，正确的。但是也有一个弊端：
对象一旦向上转型为父类，那么就无法调用子类原本特有的内容。

解决方案：用对象的向下转型【还原】。
 */
public class Demo01Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 对象的向上转型，就是：父类引用指向之类对象。
        Animal animal = new Cat(); // 本来创建的时候是一只猫
        animal.eat(); // 猫吃鱼

//        animal.catchMouse(); // 错误写法！

        // 向下转型，进行“还原”动作
        Cat cat = (Cat) animal;
        cat.catchMouse(); // 猫抓老鼠

        // 下面是错误的向下转型
        // 本来new的时候是一只猫，现在非要当做狗
        // 错误写法！编译不会报错，但是运行会出现异常：
        // java.lang.ClassCastException，类转换异常
        //Dog dog = (Dog) animal;
    }
}

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}


public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    // 子类特有方法
    public void catchMouse() {
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃SHIT");
    }

    public void watchHouse() {
        System.out.println("狗看家");
    }
}

接口详解、多态详解

/*
如何才能知道一个父类引用的对象，本来是什么子类？
格式：
对象 instanceof 类名称
这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面类型的实例。
 */
public class Demo02Instanceof {

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); // 本来是一只狗
        animal.eat(); // 狗吃SHIT

        // 如果希望掉用子类特有方法，需要向下转型
        // 判断一下父类引用animal本来是不是Dog
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        // 判断一下animal本来是不是Cat
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }

    }
}

接口详解、多态详解

Android编程中的四大基本组件与生命周期详解

IOS CocoaPods详解之制作篇

解析XPath语法之在C#中使用XPath的示例详解

Android开发实现生成excel的方法详解

SpringBoot + Spring Security 基本使用及个性化登录配置详解

Android编程之json解析实例详解

MySql中的IFNULL、NULLIF和ISNULL用法详解

Java使用抽象工厂模式实现的肯德基消费案例详解

解读在C#中winform程序响应键盘事件的详解

Mysql Limit 分页查询优化详解