Java 中的接口

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Java

在Java中，接口是核心概念之一。Java接口是Java编程语言的核心部分，不仅在JDK中广泛使用，而且在Java设计模式中也经常使用。大多数框架都大量使用Java接口。

Java中的接口

Java中的接口提供了实现抽象的方式。Java接口还用于定义子类实现的契约。例如，假设我们想创建一个由多个形状组成的图形。在这里，我们可以创建一个名为Shape的接口，并定义所有不同类型的形状对象将实现的方法。为了简化起见，我们只保留两个方法 – draw()用于绘制形状和getArea()用于返回形状的面积。

Java接口示例

根据上述要求，我们的Shape接口将如下所示：Shape.java

package com.journaldev.design;

public interface Shape {

	//隱式公開、靜態和最終
	public String LABLE="Shape";
	
	//介面方法默認為隱式抽象和公開
	void draw();
	
	double getArea();
}

Java中介面的重要注意事項

  1. interface是用於在Java中創建介面的代碼。

  2. 我們無法在Java中實例化介面。

  3. 介面提供絕對抽象，上一篇文章中我們學到了有關Java中的抽象類來提供抽象，但抽象類可以有方法實現，而介面不能。

  4. 介面不能擁有構造函數，因為我們無法實例化它們，並且介面不能有具體方法。

  5. 預設情況下，介面的任何屬性都是 public、static 和 final，因此我們不需要為屬性提供訪問修飾符，但如果提供了，編譯器也不會抱怨。

  6. 預設情況下，介面方法是隱式的 abstract 和 public，這是完全合理的，因為該方法沒有主體，因此子類可以提供方法實現。

  7. 介面不能擴展任何類，但可以擴展另一個介面。public interface Shape extends Cloneable{} 是介面擴展另一個介面的示例。實際上，Java 在介面中提供了多重繼承，這意味著介面可以擴展多個介面。

  8. implements 關鍵字由類別用來實現介面。

  9. 實現介面的類別必須提供所有方法的實作，除非它是抽象類別。例如，我們可以像這樣在抽象類別中實現上述介面：ShapeAbs.java

    package com.journaldev.design;

public abstract class ShapeAbs implements Shape {

	@Override
	public double getArea() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return 0;
	}

}

  10. 我們應該總是嘗試以介面而非實作來撰寫程式，這樣我們就可以事先知道實作類別將始終提供實作，並且如果將來有更好的實作出現，我們可以輕鬆切換到該實作。

Java 介面實作範例

現在讓我們看看在 Java 中如何實作我們的 Shape 介面。Circle.java

package com.journaldev.design;

public class Circle implements Shape {

	private double radius;

	public Circle(double r){
		this.radius = r;
	}
	
	@Override
	public void draw() {
		System.out.println("Drawing Circle");
	}
	
	@Override
	public double getArea(){
		return Math.PI*this.radius*this.radius;
	}

	public double getRadius(){
		return this.radius;
	}
}

請注意，Circle類別已經實現了介面中定義的所有方法，並且還擁有一些自己的方法，比如getRadius()。介面實現可以擁有多種類型的建構子。現在我們來看看Shape介面的另一個實現，名為Rectangle.java。

package com.journaldev.design;

public class Rectangle implements Shape {

	private double width;
	private double height;
	
	public Rectangle(double w, double h){
		this.width=w;
		this.height=h;
	}
	@Override
	public void draw() {
		System.out.println("Drawing Rectangle");
	}

	@Override
	public double getArea() {
		return this.height*this.width;
	}

}

請注意override註解的使用，了解一下Java中的註解以及為什麼在Java中覆寫方法時應該始終使用override註解。以下是一個測試程序，展示了如何使用介面而不是具體實現進行編程。程式檔案名為ShapeTest.java。

package com.journaldev.design;

public class ShapeTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		//以介面編程而非具體實現
		Shape shape = new Circle(10);
		
		shape.draw();
		System.out.println("Area="+shape.getArea());
		
		//輕鬆切換不同的實現方式
		shape=new Rectangle(10,10);
		shape.draw();
		System.out.println("Area="+shape.getArea());
		}

}

上述Java介面示例程式的輸出結果為：

Drawing Circle
Area=314.1592653589793
Drawing Rectangle
Area=100.0

Java介面的好處

  1. 介面為所有實現類提供了一個契約，所以以介面編程是好的，因為實現類無法移除我們正在使用的方法。
  2. 介面對於定義類型並在程式碼中建立頂層階層結構來說非常有用。
  3. 由於Java類別可以實現多個接口，在大多數情況下，最好將接口用作超類。

Java接口的缺點

儘管接口提供了許多優點，但它也有一些缺點。

  1. 在設計項目時，我們需要非常仔細地選擇接口方法，因為我們無法在後期添加或刪除接口中的任何方法，這將導致所有實現類的編譯錯誤。有時，這導致我們的代碼中有很多接口延伸基本接口，這變得難以維護。

  2. 如果实现类具有自己的方法，我们无法直接在代码中使用它们，因为对象的类型是一个没有这些方法的接口。例如，在上面的代码中，我们将在代码shape.getRadius()处得到编译错误。为了克服这个问题，我们可以使用类型转换并像这样使用该方法：

    Circle c = (Circle) shape;
c.getRadius();

    尽管类型转换有其自身的缺点。

这就是我在Java中接口方面的全部内容。由于我们经常使用Java接口，我们应该了解其特性。确保在设计系统时使用接口，并将其作为客户端和实现接口的子类之间的契约。更新：Java 8通过引入默认方法和静态方法实现改变了接口的定义。有关更多详细信息，请阅读Java 8接口。

Source:
https://www.digitalocean.com/community/tutorials/interface-in-java