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關(guān)于Java各種接口的介紹

　　Interfaces 接口

　　在軟件工程中，由一份“契約”規(guī)定來自不同的開發(fā)小組的軟件之間如何相互作用是非常常見的。每個(gè)小組都可以在不知道別的組的代碼的前提下獨(dú)立開發(fā)自己的代碼。Java中的interface就是這樣的一份“契約”。

　　舉個(gè)例子，假設(shè)在未來社會有一種智能汽車，它可以在自動(dòng)運(yùn)載旅客而不需要人工操作。汽車生產(chǎn)商開發(fā)了軟件（當(dāng)然是用Java）來控制這種汽車停止，發(fā)動(dòng)，加速，左轉(zhuǎn)等等。電子導(dǎo)航儀器生產(chǎn)商負(fù)責(zé)開發(fā)接受GPS位置數(shù)據(jù)和交通狀況無線傳輸?shù)碾娔X系統(tǒng)，并且應(yīng)用這些信息來駕駛汽車。

　　汽車生產(chǎn)商必須公布工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)interface，該interface需詳細(xì)解釋哪些methods可以用于控制汽車運(yùn)動(dòng)（該標(biāo)準(zhǔn)適用于任何汽車，任何生產(chǎn)商）。導(dǎo)航系統(tǒng)生產(chǎn)商就可以應(yīng)用這個(gè)interface所介紹的各種methods來控制汽車。任何一個(gè)工業(yè)廠商都不需了解其他廠商是如何實(shí)現(xiàn)他們的軟件的。事實(shí)上，只要大家都嚴(yán)格遵守所公布的interface，每個(gè)廠商對其自己的軟件都有高度所有權(quán)，并且保有隨時(shí)修改的權(quán)利。

　　在java中的interface

　　在java編程語言里，一個(gè)interface是引用類型（reference），它與class相似，因此只能包含常量（constants），方法簽名（method signatures）和嵌套類型（nested types）。Interface不得含有方法的具體代碼（method body）。 Interface 不可被實(shí)例化（instantiated），只能被其它c(diǎn)lass實(shí)現(xiàn)（implemented）或者被其它interface繼承。

　　定義一個(gè)interface與創(chuàng)建一個(gè)新類類似：

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public interface OperateCar {

　　// constant declarations, if any

　　// method signatures

　　// An enum with values RIGHT, LEFT

　　int turn(Direction direction,

　　double radius,

　　double startSpeed,

　　double endSpeed);

　　int changeLanes(Direction direction,

　　double startSpeed,

　　double endSpeed);

　　int signalTurn(Direction direction,

　　boolean signalOn);

　　int getRadarFront(double distanceToCar,

　　double speedOfCar);

　　int getRadarRear(double distanceToCar,

　　double speedOfCar);

　　……

　　// more method signatures

　　}

　　如想使用上面這個(gè)interface，你需要寫一個(gè)class來實(shí)現(xiàn)它。當(dāng)一個(gè)可被實(shí)例化的class實(shí)現(xiàn)某個(gè)接口時(shí)，它需要提供所有該interface所聲明的所有方法（methods）的具體代碼。

　　在上面的自動(dòng)化汽車的例子中，汽車生產(chǎn)商即是接口實(shí)現(xiàn)者。由雪佛蘭公司的實(shí)現(xiàn)方法當(dāng)然不同于本田公司的方法，但是它們都遵循同一個(gè)接口。導(dǎo)航系統(tǒng)生產(chǎn)商是這個(gè)接口的使用者，他們的系統(tǒng)將根據(jù)汽車方位的GPS數(shù)據(jù)，數(shù)字化地圖和交通情況來駕駛汽車。因此，這個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)將會涉及以下的方法（methods）：轉(zhuǎn)彎，切道，剎車，加速等等。

　　API 接口

　　自動(dòng)化汽車的例子展示了interface在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序接口（API, Application Programming Interface）中的應(yīng)用. 在商業(yè)軟件中，API也很常見。通常來說，一個(gè)公司發(fā)售的軟件包中會含有其他公司希望應(yīng)用在自己的產(chǎn)品中的復(fù)雜方法（methods）。比如一個(gè)包含了數(shù)字圖形處理方法的軟件包就可以出售給開發(fā)終端客戶圖像軟件的公司。購買后，該公司就可以應(yīng)用interface所定義的方法。當(dāng)圖像處理公司向所有客戶公開它的API的同時(shí)，這些API的實(shí)現(xiàn)方法是高度保密的。事實(shí)上，只要保留住原始的interface不被改變，這些API的實(shí)現(xiàn)方法很可能在將來被重寫。

　　Interfaces 和多重繼承

　　在java編程語言里，interface還有另外一個(gè)重要作用。盡管Interface是與類一起使用的，但它并不是類的層次結(jié)構(gòu)的一部分。java編程語言不支持多重繼承，但是interface提供了替代方案。

　　在java中，一個(gè)類只能繼承于單一的類，但是它可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。因此，對象可以有多重類型：屬于它自身類的類型，和屬于它所繼承的所有接口的類型。這意味著，如果聲明一個(gè)變量是某個(gè)接口類型，這個(gè)變量可以指代任何實(shí)現(xiàn)該接口的類的實(shí)例。這部分會在“使用接口類型”中詳細(xì)討論。

　　定義一個(gè)interface

　　一個(gè)接口的定義是由修飾詞（modifiers），關(guān)鍵詞 interface，接口名稱，由逗號分隔開的父接口（parent interfaces），和接口實(shí)體（interface body）。

　　例子如下：

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public interface GroupedInterface extends Interface1, Interface2, Interface3 {

　　// constant declarations

　　// base of natural logarithms

　　double E = 2.718282;

　　// method signatures

　　void doSomething (int i, double x);

　　int doSomethingElse(String s);

　　}

　　Public規(guī)定了這個(gè)接口可以被任何包中的任何類所使用。如果你聲明這個(gè)接口是public的，它只能被同一個(gè)包里的類所使用。

　　一個(gè)接口可以繼承其它接口，就像一個(gè)類能后繼承其它類一樣。但是類只能繼承一個(gè)父類，而接口卻可以繼承任何數(shù)目的接口。

　　接口實(shí)體（interface body）

　　接口實(shí)體中含有它所包含的所有方法的聲明。每個(gè)聲明都以引號為結(jié)束，因?yàn)榻涌诓挥脤?shí)現(xiàn)它所聲明的方法。接口中所有的方法都默認(rèn)是public的，因此修飾詞public可以被省略。

　　接口還可以聲明常量。同樣的，常量的修飾詞public, static和final可以被省略。

　　接口的實(shí)現(xiàn)

　　為了聲明某個(gè)類實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口，你需要在類的聲明中使用implements。你的類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，所以implements關(guān)鍵詞后面可以跟隨多個(gè)由逗號分隔的接口名稱。為了方便，implements關(guān)鍵詞多跟在extends關(guān)鍵詞的后面。

　　一個(gè)接口實(shí)例—Relatable

　　Relatable是一個(gè)用來比較兩個(gè)對象大小的接口。

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public interface Relatable {

　　// this (object calling isLargerThan)

　　// and other must be instances of

　　// the same class returns 1, 0, -1

　　// if this is greater // than, equal

　　// to, or less than other

　　public int isLargerThan(Relatable other);

　　}

　　如果你想比較兩個(gè)相似的對象的大小，不管該對象屬于什么類，這個(gè)類需要實(shí)現(xiàn)Relatable接口。

　　只要有辦法可以比較對象的相對大小，任何類都可以實(shí)現(xiàn)Relatable接口。對字符串來說，可以比較字符數(shù)；對書來說，可以比較頁數(shù)；對學(xué)生來說，可以比較體重。對平面幾何對象來說，比較面積是很好的選擇；對三維對象來說，就需要比較體積了。所有以上的類都能實(shí)現(xiàn)int isLargerThan()方法。

　　如果你知道某個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Relatable接口，你可以比較從這個(gè)類實(shí)例化的對象了。

　　Relatable接口的實(shí)現(xiàn)

　　下面是一個(gè)三角形類，它實(shí)現(xiàn)了Relatable接口。

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public class RectanglePlus

　　implements Relatable {

　　public int width = 0;

　　public int height = 0;

　　public Point origin;

　　// four constructors

　　public RectanglePlus() {

　　origin = new Point(0, 0);

　　}

　　public RectanglePlus(Point p) {

　　origin = p;

　　}

　　public RectanglePlus(int w, int h) {

　　origin = new Point(0, 0);

　　width = w;

　　height = h;

　　}

　　public RectanglePlus(Point p, int w, int h) {

　　origin = p;

　　width = w;

　　height = h;

　　}

　　// a method for moving the rectangle

　　public void move(int x, int y) {

　　origin.x = x;

　　origin.y = y;

　　}

　　// a method for computing

　　// the area of the rectangle

　　public int getArea() {

　　return width * height;

　　}

　　// a method required to implement

　　// the Relatable interface

　　public int isLargerThan(Relatable other) {

　　RectanglePlus otherRect

　　= (RectanglePlus)other;

　　if (this.getArea() < otherRect.getArea())

　　return -1;

　　else if (this.getArea() > otherRect.getArea())

　　return 1;

　　else

　　return 0;

　　}

　　使用接口類型

　　在你定義一個(gè)新的接口時(shí)，你其實(shí)在定義一個(gè)新的引用類型。在你能使用數(shù)據(jù)類型名稱的地方，都可以使用接口名稱。如果你定義了一個(gè)類型為接口的引用變量，該變量能指向的對象所在的類必須實(shí)現(xiàn)了該接口。

　　下例是一個(gè)在一對對象中返回較大對象的方法：

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public Object findLargest(Object object1, Object object2) {

　　Relatable obj1 = (Relatable)object1;

　　Relatable obj2 = (Relatable)object2;

　　if ((obj1).isLargerThan(obj2) > 0)

　　return object1;

　　else

　　return object2;

　　}

　　通過把數(shù)據(jù)類型object1轉(zhuǎn)換成Relatable，對象obj1可以調(diào)用isLargerThan方法。

　　同理，只要是實(shí)現(xiàn)了Relatable的類，也可以使用下面的方法。

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public Object findSmallest(Object object1, Object object2) {

　　Relatable obj1 = (Relatable)object1;

　　Relatable obj2 = (Relatable)object2;

　　if ((obj1).isLargerThan(obj2) < 0)

　　return object1;

　　else

　　return object2;

　　}

　　public boolean isEqual(Object object1, Object object2) {

　　Relatable obj1 = (Relatable)object1;

　　Relatable obj2 = (Relatable)object2;

　　if ( (obj1).isLargerThan(obj2) == 0)

　　return true;

　　else

　　return false;

　　}

　　這些方法適用于任何“Relatable”的類，而無關(guān)它們的繼承關(guān)系。實(shí)現(xiàn)了Relatable的類，它們既屬于自身（或者父類）的類型，也屬于Relatable類型。這使得它們具有了多重繼承的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兛梢酝瑫r(shí)具備父類和接口的行為。

　　重寫接口

　　假設(shè)你開發(fā)了一個(gè)接口名為DoIt:

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public interface DoIt {

　　void doSomething(int i, double x);

　　int doSomethingElse(String s);

　　}

　　然后，你想加入一個(gè)新的方法在這個(gè)接口里，因此代碼變成：

　　復(fù)制代碼代碼如下:

　　public interface DoIt {

　　void doSomething(int i, double x);

　　int doSomethingElse(String s);