Java - 介面

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Java 介面

Java 介面是抽象方法的集合。介面用於實現抽象，其中您可以定義方法而無需實現（無需方法體）。介面是一種引用型別，類似於類。

除了抽象方法外，介面還可以包含常量、預設方法、靜態方法和巢狀型別。方法體僅存在於預設方法和靜態方法中。

編寫介面類似於編寫類。但是，類描述了物件的屬性和行為。介面包含類實現的行為。除非實現介面的類是抽象的，否則介面的所有方法都需要在類中定義。

Java 介面和類：異同

相似之處

介面在以下方面類似於類 -

• 介面可以包含任意數量的方法。

• 介面以.java副檔名寫入檔案，介面名稱與檔名匹配。

• 介面的位元組碼出現在.class檔案中。

• 接口出現在包中，其相應的位元組碼檔案必須位於與包名稱匹配的目錄結構中。

區別

但是，介面在幾個方面與類不同，包括 -

• 您不能例項化介面。

• 介面不包含任何建構函式。

• 介面中的所有方法都是抽象的。

• 介面不能包含例項欄位。介面中可以出現的唯一欄位必須同時宣告為靜態和最終的。

• 介面不是由類擴充套件的；它是類實現的。

• 介面可以擴充套件多個介面。

在 Java 中宣告介面

interface關鍵字用於宣告介面。以下是一個宣告介面的簡單示例 -

宣告 Java 介面的示例

以下是一個介面示例 -

/* File name : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
// Any number of import statements

public interface NameOfInterface {
   // Any number of final, static fields
   // Any number of abstract method declarations\
}

Java 介面的屬性

介面具有以下屬性 -

• 介面隱式抽象。在宣告介面時，您不需要使用abstract關鍵字。

• 介面中的每個方法也隱式抽象，因此不需要abstract關鍵字。

• 介面中的方法隱式為 public。

示例

/* File name : Animal.java */
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

在 Java 中實現介面

當一個類實現一個介面時，您可以將該類視為簽署了一份合同，同意執行介面的特定行為。如果一個類沒有執行介面的所有行為，則該類必須將自身宣告為抽象類。

類使用implements關鍵字來實現介面。implements關鍵字出現在類宣告中，位於宣告的extends部分之後。

示例：在 Java 中實現介面

/* File name : 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();
   }
} 
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

輸出

Mammal eats
Mammal travels

定義 Java 介面中重寫方法的規則

當重寫介面中定義的方法時，需要遵循以下幾個規則 -

• 除了介面方法宣告或介面方法宣告的子類之外，不應在實現方法上宣告已檢查的異常。

• 在重寫方法時，應保持介面方法的簽名和相同的返回型別或子型別。

• 實現類本身可以是抽象的，如果是這樣，則不需要實現介面方法。

實現 Java 介面的規則

實現介面時，有以下幾個規則 -

• 一個類可以同時實現多個介面。

• 一個類只能擴充套件一個類，但可以實現多個介面。

• 介面可以擴充套件另一個介面，就像類可以擴充套件另一個類一樣。

擴充套件 Java 介面

介面可以擴充套件另一個介面，就像類可以擴充套件另一個類一樣。extends關鍵字用於擴充套件介面，子介面繼承父介面的方法。

示例：如何擴充套件 Java 介面

以下 Sports 介面被 Hockey 和 Football 介面擴充套件。

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

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

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

Hockey 介面有四個方法，但它從 Sports 繼承了兩個；因此，實現 Hockey 的類需要實現所有六個方法。類似地，實現 Football 的類需要定義 Football 的三個方法和 Sports 的兩個方法。

示例

interface Sports {
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}

interface Football extends Sports {
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}

interface Hockey extends Sports {
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

public class HockeyDemo implements Hockey {

   public void setHomeTeam(String name) {
      System.out.println("Home team: " + name);
   }

   public void setVisitingTeam(String name) {}

   public void homeGoalScored() {}

   public void visitingGoalScored() {}

   public void endOfPeriod(int period) {}

   public void overtimePeriod(int ot) {}

   public static void main(String[] args) {
      Hockey hockeyDemo = new HockeyDemo();
      hockeyDemo.setHomeTeam("India");
   }
}

輸出

Home team: India

擴充套件多個 Java 介面

Java 類只能擴充套件一個父類。不允許多重繼承。但是，介面不是類，一個介面可以擴充套件多個父介面。

extends 關鍵字只使用一次，並且父介面以逗號分隔的列表形式宣告。

例如，如果 Hockey 介面擴充套件了 Sports 和 Event，則宣告為 -

public interface Hockey extends Sports, Event

示例：如何擴充套件多個 Java 介面

interface Sports {
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}

interface Football extends Sports {
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}

interface Hockey extends Sports {
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}

interface Event {
   public void organize();
}
public class HockeyDemo implements Hockey, Event {

   public void setHomeTeam(String name) {
      System.out.println("Home team: " + name);
   }

   public void setVisitingTeam(String name) {}

   public void homeGoalScored() {}

   public void visitingGoalScored() {}

   public void endOfPeriod(int period) {}

   public void overtimePeriod(int ot) {}

   public static void main(String[] args) {
      HockeyDemo hockeyDemo = new HockeyDemo();
      hockeyDemo.setHomeTeam("India");
      hockeyDemo.organize();
   }

   public void organize() {
      System.out.println("Match organized. ");
   }
}

輸出

Home team: India
Match organized. 

標記 Java 介面

擴充套件介面最常見的用法是當父介面不包含任何方法時。例如，java.awt.event 包中的 MouseListener 介面擴充套件了 java.util.EventListener，其定義如下：

示例

package java.util;
public interface EventListener
{}

一個不包含任何方法的介面被稱為標記介面。標記介面有兩個基本的設計目的：

建立公共父類 - 與 EventListener 介面一樣，它被 Java API 中的其他數十個介面擴充套件，您可以使用標記介面在介面組之間建立公共父類。例如，當一個介面擴充套件 EventListener 時，JVM 知道這個特定介面將用於事件委託場景。

為類新增資料型別 - 這種情況就是術語“標記”的來源。實現標記介面的類不需要定義任何方法（因為介面沒有任何方法），但該類透過多型性成為介面型別。