接口、多态

    科技2022-07-10  121

    02_接口的定义基本格式

    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Java 7,那么接口中可以包含的内容有:

    常量抽象方法

    如果是Java 8,还可以额外包含有: 3. 默认方法 4. 静态方法

    如果是Java 9,还可以额外包含有: 5. 私有方法

    03_接口的抽象方法定义

    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。 public interface MyInterfaceAbstract { // 这是一个抽象方法 public abstract void methodAbs1(); // 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(); }

    04_接口的抽象方法使用

    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。

    public class MyInterfaceAbstractImpl 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!"); } } 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 MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl(); impl.methodAbs1(); impl.methodAbs2(); } }

    05_接口的默认方法定义

    从Java 8开始,接口里允许定义默认方法。 格式: public default 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体 }

    备注:接口当中的默认方法,可以解决接口升级的问题。

    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"); } } public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault { @Override public void methodAbs() { System.out.println("实现了抽象方法,AAA"); } } 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"); } }

    06_接口的默认方法使用

    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。 public class Demo02Interface { 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 } }

    07_接口的静态方法定义

    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。

    public interface MyInterfaceStatic { public static void methodStatic() { System.out.println("这是接口的静态方法!"); } }

    08_接口的静态方法使用

    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。 正确用法: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);

    public class Demo03Interface { public static void main(String[] args) { // 创建了实现类对象 MyInterfaceStaticImpl impl = new MyInterfaceStaticImpl(); // 错误写法! // impl.methodStatic(); // 直接通过接口名称调用静态方法 MyInterfaceStatic.methodStatic(); } }

    09_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 }

    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"); } }

    10_接口的私有方法使用

    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(); } } 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"); } } public class Demo04Interface { public static void main(String[] args) { MyInterfacePrivateB.methodStatic1(); MyInterfacePrivateB.methodStatic2(); // 错误写法! // MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon(); } }

    11_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; 备注: 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) 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; } public class Demo05Interface { public static void main(String[] args) { // 访问接口当中的常量 System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS); } }

    12_接口的内容小结

    在Java 9+版本中,接口的内容可以有:

    成员变量其实是常量,格式: [public] [static] [final] 数据类型 常量名称 = 数据值; 注意: 常量必须进行赋值,而且一旦赋值不能改变。 常量名称完全大写,用下划线进行分隔。

    接口中最重要的就是抽象方法,格式: [public] [abstract] 返回值类型 方法名称(参数列表); 注意:实现类必须覆盖重写接口所有的抽象方法,除非实现类是抽象类。

    从Java 8开始,接口里允许定义默认方法,格式: [public] default 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体 } 注意:默认方法也可以被覆盖重写

    从Java 8开始,接口里允许定义静态方法,格式: [public] static 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体 } 注意:应该通过接口名称进行调用,不能通过实现类对象调用接口静态方法

    从Java 9开始,接口里允许定义私有方法,格式: 普通私有方法:private 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体 } 静态私有方法:private static 返回值类型 方法名称(参数列表) { 方法体 } 注意:private的方法只有接口自己才能调用,不能被实现类或别人使用。

    13_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。如果实现类锁实现的多个接口当中,存在重复的默认方法,那么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。 public class Demo01Interface { public static void main(String[] args) { Zi zi = new Zi(); zi.method(); } } 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"); } } 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"); } } public class MyInterfaceImpl /*extends Object*/ 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"); } }

    14_接口之间的多继承

    类和接口之间的关系

    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】。 public class Demo01Relations { } public interface MyInterfaceA { public abstract void methodA(); public abstract void methodCommon(); public default void methodDefault() { System.out.println("AAA"); } } public interface MyInterfaceB { public abstract void methodB(); public abstract void methodCommon(); public default void methodDefault() { System.out.println("BBB"); } }

    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() { } } public class MyInterfaceImpl implements MyInterface { @Override public void method() { } @Override public void methodA() { } @Override public void methodB() { } @Override public void methodCommon() { } }

    15_多态的概述

    16_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();

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

    17_多态中成员变量的使用特点

    public class Fu /*extends Object*/ { 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"); } } 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"); } }

    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。 public class Demo01MultiField { public static void main(String[] args) { // 使用多态的写法,父类引用指向子类对象 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(); } }

    18_多态中成员方法的使用特点

    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,运行还看左边。 成员方法:编译看左边,运行看右边。

    public class Demo02MultiMethod { 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! } }

    19_使用多态的好处

    20_对象的向上转型

    public abstract class Animal { public abstract void eat(); } 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"); } }

    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】。

    public class Demo01Main { public static void main(String[] args) { // 对象的向上转型,就是:父类引用指向之类对象。 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: // java.lang.ClassCastException,类转换异常 Dog dog = (Dog) animal; } } public class Dog extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("狗吃SHIT"); } public void watchHouse() { System.out.println("狗看家"); } }

    22_用instanceof关键字进行类型判断

    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。

    public class Demo02Instanceof { public static void main(String[] args) { Animal animal = new Dog(); // 本来是一只狗 animal.eat(); // 狗吃SHIT // 如果希望掉用子类特有方法,需要向下转型 // 判断一下父类引用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(); } giveMeAPet(new Dog()); } public static void giveMeAPet(Animal animal) { if (animal instanceof Dog) { Dog dog = (Dog) animal; dog.watchHouse(); } if (animal instanceof Cat) { Cat cat = (Cat) animal; cat.catchMouse(); } } }

    23_笔记本USB接口案例_分析

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