Java技能树之“接口”

接口概念

对于面向对象编程来说，抽象是一个极具魅力的特征。如果一个程序员的抽象思维很差，那他在编程中就会遇到很多困难，无法把业务变成具体的代码。在 Java 中，可以通过两种形式来达到抽象的目的，一种是抽象类，另外一种就是接口。

    官方解释：Java接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。

    我的解释：接口可以理解为一种特殊的类，里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所组成。接口是解决Java无法使用多继承的一种手段，但是接口在实际中更多的作用是制定标准的。或者我们可以直接把接口理解为100%的抽象类，既接口中的方法必须全部是抽象方法。（JDK1.8之前可以这样理解）

接口的特点

    就像一个类一样，一个接口也能够拥有方法和属性，但是在接口中声明的方法默认是抽象的。（即只有方法标识符，而没有方法体）。

    接口指明了一个类必须要做什么和不能做什么，相当于类的蓝图。
    一个接口就是描述一种能力，比如“运动员”也可以作为一个接口，并且任何实现“运动员”接口的类都必须有能力实现奔跑这个动作（或者implement move()方法），所以接口的作用就是告诉类，你要实现我这种接口代表的功能，你就必须实现某些方法，我才能承认你确实拥有该接口代表的某种能力。
    如果一个类实现了一个接口中要求的所有的方法，然而没有提供方法体而仅仅只有方法标识，那么这个类一定是一个抽象类。（必须记住：抽象方法只能存在于抽象类或者接口中，但抽象类中却能存在非抽象方法，即有方法体的方法。接口是百分之百的抽象类）
    一个JAVA库中接口的例子是：Comparator 接口，这个接口代表了“能够进行比较”这种能力，任何类只要实现了这个Comparator接口的话，这个类也具备了“比较”这种能力，那么就可以用来进行排序操作了。

关于接口的几个重点

1.我们不能直接去实例化一个接口，因为接口中的方法都是抽象的，是没有方法体的，这样怎么可能产生具体的实例呢？但是，我们可以使用接口类型的引用指向一个实现了该接口的对象，并且可以调用这个接口中的方法。因此，上图中最后的方法调用我们还可以这样写：（实际上就是使用了Java中多态的特性）

2.一个类可以实现不止一个接口。

3.一个接口可以继承于另一个接口，或者另一些接口，接口也可以继承，并且可以多继承。

4.一个类如果要实现某个接口的话，那么它必须要实现这个接口中的所有方法。

5.接口中所有的方法都是抽象的和public的，所有的属性都是public,static,final的。

6.接口用来弥补类无法实现多继承的局限。

7.接口也可以用来实现解耦。

public interface Electronic {
    // 常量
    String LED = "LED";

    // 抽象方法
    int getElectricityUse();

    // 静态方法
    static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType) {
        return electtronicType.equals(LED);
    }

    // 默认方法
    default void printDescription() {
        System.out.println("电子");
    }
}

02、定义接口的注意事项

由之前的例子我们就可以得出下面这些结论：

    接口中允许定义变量
    接口中允许定义抽象方法
    接口中允许定义静态方法（Java 8 之后）
    接口中允许定义默认方法（Java 8 之后）

除此之外，我们还应该知道：

1）接口不允许直接实例化。

需要定义一个类去实现接口，然后再实例化。

public class Computer implements Electronic {

    public static void main(String[] args) {
        new Computer();
    }

    @Override
    public int getElectricityUse() {
        return 0;
    }
}

2）接口可以是空的，既不定义变量，也不定义方法。

public interface Serializable {
}

Serializable 是最典型的一个空的接口，我之前分享过一篇文章《Java Serializable：明明就一个空的接口嘛》，感兴趣的读者可以去我的个人博客看一看，你就明白了空接口的意义。

    http://www.itwanger.com/java/2019/11/14/java-serializable.html

3）不要在定义接口的时候使用 final 关键字，否则会报编译错误，因为接口就是为了让子类实现的，而 final 阻止了这种行为。

4）接口的抽象方法不能是 private、protected 或者 final。

5）接口的变量是隐式 public static final，所以其值无法改变。

04、接口与抽象类的区别

好了，关于接口的一切，你应该都搞清楚了。现在回到读者春夏秋冬的那条留言，“兄弟，说说抽象类和接口之间的区别？”

1）语法层面上

    接口中不能有 public 和 protected 修饰的方法，抽象类中可以有。
    接口中的变量只能是隐式的常量，抽象类中可以有任意类型的变量。
    一个类只能继承一个抽象类，但却可以实现多个接口。

2）设计层面上

抽象类是对类的一种抽象，继承抽象类的类和抽象类本身是一种 is-a 的关系。

接口是对类的某种行为的一种抽象，接口和类之间并没有很强的关联关系，所有的类都可以实现 Serializable 接口，从而具有序列化的功能。