Java学习笔记⑨(接口、多态的概述、笔记本USB接口案例)

    科技2026-01-11  12

    一、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Java7,那么接口中可以包含的内容有: 常量抽象方法 如果是Java8,还可以额外包含有: 默认方法静态方法 如果是Java9,还可以额外包含有: 私有方法

    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:

    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。)方法的 三要素,可以随意定义。 接口使用步骤: 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 { //… }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。 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。 package cn.itcast.day10.demo01; public interface MyInterfaceAbstract { //这是一个抽象方法 public abstract void methodAbsl(); //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(); } package cn.itcast.day10.demo01; 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 MyInterfaceAbstractImp1 imp1 = new MyInterfaceAbstractImp1(); imp1.methodAbs1(); imp1.methodAbs2(); } } package cn.itcast.day10.demo01; public class MyInterfaceAbstractImp1 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!"); } } 接口的默认方法,可以通过接口实现类对象,直接调用。接口的默认方法,也可以被接口实现类进行覆盖重写 package day10.demo01; public class Demo01Interface { 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,实际上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 } } package day10.demo01; 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"); } } package day10.demo01; public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault { @Override public void methodAbs() { System.out.println("实现了抽象方法,AAA"); } } package day10.demo01; 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"); } }

    运行结果: 接口的静态方法使用:

    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。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。正确方法: 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); package day10.demo01; public class Demo02Interface { public static void main(String[] args) { //创建了实现类对象 MyinterfaceStaticlmpl imp1 = new MyinterfaceStaticlmpl(); //错误写法! //imp1.methodStatic(); //直接通过接口名称调用静态方法 MyinterfaceStatic.methodStatic(); } } package day10.demo01; public interface MyinterfaceStatic { public static void methodStatic() { System.out.println("这是接口的静态方法!"); } } package day10.demo01; public class MyinterfaceStaticlmpl implements MyinterfaceStatic { }

    运行结果: 接口的私有方法定义:

    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。但是这个共有方法开始,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。 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 }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 } package day10.demo02; public class Demo02Interface { public static void main(String[] args) { MyInterfacePrivateB.methodStatic1(); MyInterfacePrivateB.methodStatic2(); //错误写法! //MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon(); } } package day10.demo02; 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"); } } package day10.demo02; 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"); } } package day10.demo02; public class MyInterfacePrivateAImpl implements MyInterfacePrivateA { public void methodAnother() { //直接访问到了接口中的默认方法,这样是错误的! //methodCommon(); } }

    运行结果: 接口的常量定义和使用:

    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;一旦使用final关键字进行修饰,说明不可改变。注意事项: 接口当中的常量,可以省略public static final,注意:不写也照样是这样。接口当中的常量,必须进行赋值;不能不赋值。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) package day10.demo03; public class Demo03Interface { public static void main(String[] args) { //访问接口当中的常量 System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS); } } package day10.demo03; 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; }

    运行结果: 接口的内容小结: 继承父类并实现多个接口:

    使用接口的时候,需要注意 接口是没有静态代码块或者构造方法的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 { //覆盖重写所有的抽象方法 }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。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。如果实现类所实现的多个接口当中,存在重复的默认方法,那实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写。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。 package day10.demo04; public class Demo01Interface { public static void main(String[] args) { Zi zi = new Zi(); zi.method(); } } package day10.demo04; public class Fu { public void method() { System.out.println("父类方法"); } } package day10.demo04; public class Zi extends Fu implements MyInterface { } package day10.demo04; public interface MyInterfaceA { //错误写法!接口不能有静态代码块 //static { // // } //错误写法!接口不能有构造方法 //public MyInterfaceA() { // //} public abstract void methodA(); public abstract void methodAbs(); public default void methodDefault() { System.out.println("默认方法AAA"); } } package day10.demo04; public interface MyInterfaceB { //错误写法!接口不能有静态代码块 //static { // // } //错误写法!接口不能有构造方法 //public MyInterfaceA() { // // } public abstract void methodB(); public abstract void methodAbs(); public default void methodDefault() { System.out.println("默认方法BBB"); } } package day10.demo04; public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB{ @Override public void methodA() { System.out.println("覆盖重写了A方法"); } @Override public void methodB() { System.out.println("覆盖重写了B方法"); } @Override public void methodAbs() { System.out.println("覆盖重写了AB接口都有的抽象方法"); } @Override public void methodDefault() { System.out.println("对多个接口当中冲突的默认方法进行了覆盖重写"); } } package day10.demo04; public interface MyInterface { public default void method() { System.out.println("接口的默认方法"); } } package day10.demo04; public abstract class MyInterfaceAbstract implements MyInterfaceA,MyInterfaceB { @Override public void methodA() { } @Override public void methodAbs() { } @Override public void methodDefault() { } }

    接口之间的多继承:

    类与类之间是单继承的。直接父类只有一个类与接口之间是多实现的。一个类可以实现多个接口。接口与接口之间是多继承的 注意事项: 多个父接口当中的抽象方法如果重复,没关系。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】。 package day10.demo05; public class Demo01Relations { } package day10.demo05; public interface MyInterfaceA { public abstract void methodA(); public abstract void methodCommon(); public default void methodDefault() { System.out.println("AAA"); } } package day10.demo05; public interface MyInterfaceB { public abstract void methodB(); public abstract void methodCommon(); public default void methodDefault() { System.out.println("BBB"); } } package day10.demo05; /* 这个子接口当中有几个方法?答:4个。 methodA 来源于接口A methodB 来源于接口B methodCommon 同时来源于接口A和B method 来源于我自己 */ public interface MyInterface extends MyInterfaceA, MyInterfaceB { public abstract void method(); @Override public default void methodDefault() { } } package day10.demo05; public class MyInterfaceimpl implements MyInterface { @Override public void method() { } @Override public void methodA() { } @Override public void methodB() { } @Override public void methodCommon() { } }

    二、多态的概述

    多态的格式与使用:

    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(); package day10.demo06; 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(); } } package day10.demo06; 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"); } } package day10.demo06; public class Zi extends Fu { @Override public void method() { System.out.println("子类方法"); } }

    多态中成员变量的使用特点:

    访问成员变量的两种方式: 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。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。 package day10.demo07; public class Demo01MultiFiled { public static void main(String[] args) { //使用多态的写法,父类引用指向子类方法 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(); } } package day10.demo07; public class Fu { int num = 10; public void showNum() { System.out.println(num); } } package day10.demo07; public class Zi extends Fu { int num = 20; int age = 16; }

    多态中成员的方法使用特点:

    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,运行还看右边 成员方法:编译看左边,运行看右边 package day10.demo08; public class Demo01MultiMethod { 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 } } package day10.demo08; public class Fu { 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"); } } package day10.demo08; 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"); } }

    运行结果:

    使用多态的好处: 对象的向上和向下转型:

    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】 package day10.demo09; public class Demo01Main { public static void main(String[] args) { //对象的向上转型,就是:父类引用指向子类对象。 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 //本来是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 Dog dog = (Dog) animal; } } package day10.demo09; public class Dog extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("狗吃SHIT"); } public void watchHouse() { System.out.println("狗看家"); } } package day10.demo09; 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"); } } package day10.demo09; public abstract class Animal { public abstract void eat(); }

    运行结果: instanceof关键字:

    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。 package day10.demo09; public class Demo02Instanceof { public static void main(String[] args) { Animal animal = new Cat(); animal.eat();//猫吃鱼 //如果希望调用子类特有方法,需要向下转型 //判断一下父类调用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(); } giveMePet(new Dog()); } public static void giveMePet(Animal animal) { if (animal instanceof Dog) { Dog dog = (Dog) animal; dog.watchHouse(); } if (animal instanceof Cat) { Cat cat = (Cat) animal; cat.catchMouse(); } } }

    运行结果: 三、笔记本USB接口案例

    package day10.demo10; public class DemoMain { public static void main(String[] args) { //首先创建一个笔记本电脑 Computer computer = new Computer(); computer.powerOn(); //准备一个鼠标,供电脑使用 // Mouse mouse = new Mouse(); //首先进行向上转型 USB usbMouse = new Mouse();//多态写法 //参数是USB类型,我正好传递进去的就是USB鼠标 computer.useDevice(usbMouse); //创建一个USB键盘 Keyboard keyboard = new Keyboard();//没有使用多态写法 //方法参数是USB类型,传递进去的是实现类对象 computer.useDevice(keyboard);//正确写法1也发生了向上转型 //使用子类对象,匿名对象,也可以 //computer.useDevice(new Keyboard());//也是正确写法 computer.powerOff(); System.out.println("========="); method(10.0);//正确写法,double-->double method(20);//正确写法,int-->double int a =30; method(a);//正确写法,int-->double } public static void method(double num) { System.out.println(num); } } package day10.demo10; //鼠标就是一个USB设备 public class Mouse implements USB { @Override public void open() { System.out.println("打开鼠标"); } @Override public void close() { System.out.println("关闭鼠标"); } public void click() { System.out.println("鼠标点击"); } } package day10.demo10; //键盘就是一个USB设备 public class Keyboard implements USB { @Override public void open() { System.out.println("打开键盘"); } @Override public void close() { System.out.println("关闭键盘"); } public void type() { System.out.println("键盘输入"); } } package day10.demo10; public class Computer { public void powerOn() { System.out.println("笔记本电脑开机"); } public void powerOff() { System.out.println("笔记本电脑关机"); } //使用USB设备的方法,使用接口作为方法的参数 public void useDevice(USB usb) { usb.open();//打开设备 if (usb instanceof Mouse) {//一定要先判断 Mouse mouse = (Mouse) usb;//向下转型 mouse.click(); } else if (usb instanceof Keyboard) {//先判断 Keyboard keyboard = (Keyboard) usb;//向下转型 keyboard.type(); } usb.close();//关闭设备 } } package day10.demo10; public interface USB { public abstract void open();//打开设备 public abstract void close();//关闭设备 }

    运行结果:

    Processed: 0.022, SQL: 9