【JavaSE】还不懂接口的妙用？接口、接口的应用场景与接口的多态特性了解一下

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作者介绍：本人本科软件工程在读，博客将主要分享JavaSE、JavaEE、MySQL、SpringBoot、算法等知识。专栏内容长期更新，如有错误，欢迎评论区或者私信指正！感谢大家的支持~~~

本篇学习目标：

• ⭐️ 掌握接口的基本使用；
• ⭐️ 理解并熟悉接口的使用场景；
• ⭐️ 注意接口的使用细节；
• ⭐️ 掌握接口的多态特性。

本文来自专栏：JavaSE系列专题知识及项目 欢迎点击支持订阅专栏 ❤️

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1 接口引入

基本介绍：
接口就是给出一些没有实现的方法，封装到一起，到某个类需要使用的时候，再根据具体情况实现方法。 其基本语法如下：

// 定义接口
interface 接口名{
	属性;
	方法;
}

// 具体类实现接口
class 类名 implements 接口名{
	属性;
	方法;
	实现所有接口中的抽象方法;
}

️ 注意！ 在 jdk7.0 以前，接口里的所有方法都没有方法体，都是抽象方法；在 jdk8.0 后，接口可以有静态方法，默认方法，即可以有方法的具体实现。

示例：

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2 接口的应用场景

深入讨论：
对于萌新来说，接口的概念和基本使用其实并不难，难点就在于我们并不知道什么时候该用接口，下面我们来举几个实际例子：

1. ⭐️ 需要制造一批汽车。专家只需要把汽车需要的功能（导航、刹车、座椅调节等）以及规格（各种零件大小等）定下来即可，剩下的让工人具体实现就行。
   

2. ⭐️ 有一个项目经理，管理3个程序员开发一个软件。为了控制和管理软件，项目经理定义一些接口，然后由程序员具体实现。（虽然程序员可以直接写相应的类，但是难免会不合规范，比如需要写三个类，每个类都需要实现连接一种数据库的方法，程序员 A 取名为 f1()，程序员 B 取名为 con()，程序员 C 取名为 connect() ，这就产生了，连接数据库这一操作竟然有三个不同名称的方法，到底该用哪个呢？无形中增加了思考维护的成本）
   

总的来说，我们可以这样理解接口： 接口其实是一种开发规范，便于我们在实际开发中管理和维护代码。 当然，接口的妙用还不仅如此！后面的接口多态特性，小伙伴们会有更深的体会！

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3 接口的使用细节

1️⃣ 接口不能被实例化；

2️⃣ 接口中的所有方法都是 public 方法， 接口中的抽象方法，可以不用 abstract 修饰；
解释：

我们很容易证明接口中的方法是默认有 abstract 修饰的，因为抽象方法没有方法体。但是如何证明接口中的方法都是 public 的呢？
这里，我们需要回顾一个知识点，即：子类不能缩小父类的访问权限
也就是说，我们只需要子类去实现接口中的抽象方法，定义子类实现的具体方法的访问权限为 default 即可，结果如下图：

我们发现，编译器报告了错误！也就是说，default 是比接口还要严格的修饰！因此，接口中的方法都是 public！！！

3️⃣ 一个普通类实现接口，必须将该接口的所有方法都实现，在 idea 编译器中，可以使用 alt + enter 快捷键来快速实现，图示如下:

4️⃣ 抽象类可以不实现接口中的所有方法。 没什么好说的，因为是抽象类鸭；

5️⃣ 一个类同时可以实现多个接口；
示例代码：

class 类名 implements 接口1, 接口2......{
	// 实现接口部分
}

6️⃣ 接口中的属性只能是 final 的，而且必须用 public static final 修饰，而且必须初始化；
例子：

int a = 1 实际等价于 public static final int a = 1;

7️⃣ 接口不能继承其它类，但是可以继承多个别的接口；
示例代码：

interface 接口名 extends 接口1, 接口2......{
    // 定义部分
}

8️⃣ 接口的修饰符只能是 public 与 default。

3.1 接口相关练习题

❓ Question： 阅读代码块，编译是否会通过？如果能通过，输出是什么？

interface A{
    int a = 18;
}
class B implements A{

}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        System.out.println(b.a);
        System.out.println(A.a);
        System.out.println(B.a);
    }
}

考点： 接口中的属性只能是 final 的，而且必须用 public static final 修饰，而且必须初始化。

参考答案：

18
18
18

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4 接口的多态特性

4.1 接口的多态参数

在这里我们举个例子：手机、平板与电脑。其中手机、平板分别通过数据线与电脑连接。手机、平板作为USB接口的实现类，实现了开机的方法，图示如下：

设计参考示例代码如下：

⭐️ Usb接口

// Usb接口
interface Usb{
    void start();  // 开机抽象方法
}

⭐️ Iphone类

// Iphone类
class Iphone implements Usb{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("iphone 开机......");
    }
}

⭐️ Ipad类

// Ipad类
class Ipad implements Usb{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("ipad 开机......");
    }
}

⭐️ 测试类

public class InterfaceTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个手机，创建一个平板
        Iphone iphone = new Iphone();
        Ipad ipad = new Ipad();
        // 创建一个电脑
        Computer computer = new Computer();
        // 使用设备
        // iphone ipad 均为接口实现类，存在向上转型，是多态参数的体现
        // 不同对象调用不同的方法
        computer.use(iphone);
        computer.use(ipad);
    }
}

实现结果：

iphone 开机…
ipad 开机…

在该例子中，测试方法调用了 Computer类的 use() 方法，根据传入的对象类型不同（iphone 与 ipad）作用的结果不同。 即既可以接收手机对象，又可以接收平板对象，体现了接口的参数多态。

4.2 接口的多态数组

在这里，博主偷个懒。我们继续使用上面的手机、平板、电脑的例子。只不过有一些区别：

给 Usb 数组中，存放 Iphone 和 Ipad 对象，Iphone 类中还有一个特有方法 call 用于打电话，遍历 Usb 数组，如果是 Iphone 对象，除了调用 start 方法外，还要调用 call 方法打个电话。

Iphone类修改：

// Iphone类
class Iphone implements Usb{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("iphone 开机......");
    }
    // 打电话
    public void call(){
        System.out.println("iphone 打电话中......");
    }
}

测试类修改：

public class InterfaceTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Usb 数组
        Usb[] usb = new Usb[2];
        usb[0] = new Ipad();
        usb[1] = new Iphone();
        // 判断类型，相应操作
        for (int i = 0; i < usb.length; i++) {
            usb[i].start();
            // 如果是手机
            if (usb[i] instanceof Iphone){
                ((Iphone) usb[i]).call();
            }
        }
    }
}

实现结果：

ipad 开机…
iphone 开机…
iphone 打电话中…

这里使用到了向下转型，其中 usb 就是多态数组。 向下转型相关请传送：
❤️ 【JavaSE】面向对象之多态、向上转型与向下转型

4.3 接口的多态传递现象

在本文中，我们已经学习到， 接口类型的变量可以指向实现了该接口的类的实例对象。 而特别地，当接口类型的变量指向实现了继承该接口的类的实例对象，我们就称之为接口的多态传递现象。 即接口类型的变量，也可以指向实现了该接口的子接口的实例对象（当然没有子接口这一说法哦~）。
示例代码如下：

示例图片如下：

解释： Iphone 继承了 Usb接口, 而 Ipad 类实现了 Iphone 接口实际上就相当于 Ipad类 实现了 Usb接口

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写在最后

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