Java接口-总结

一、Java接口
1、Java语言不支持多继承(即一个类有多个直接的父类的情况),但可以实现（implements）多个接口,间接的实现了多继承。
2、与Java接口相关的设计模式
(1）定制服务模式
      设计精粒度的接口,每个Java接口代表相关的一组服务,通过继承来创建复合接口
(2) 适配器模式
      当每个系统之间接口不匹配时,用适配器来转换接口
(3) 默认适配器模式
      为接口提供简单的默认实现
(4) 代理模式
      为Java接口的实现类创建代理类,使用者通过代理来获得实现类的服务
(5) 标识类型模式
      用接口来标识一种没有任何行为的抽象类型
(6) 常量接口模式
      在接口中定义静态常量,在其它类中通过import static语句引入这些常量
二、Java接口的特征归纳
1, Java接口中的 成员变量 默认 都是public static final类型的(都可省略),并且必须被显示初始化,即接口中的成员变量为常量(大写,单词之间用"_"分隔)
2, Java接口中的 成员方法 默认 都是public abstract类型的(都可省略),没有方法体,不能被实例化 。

public interface A  
{  
    int CONST = 1; //合法,CONST默认为public,static,final类型  
    void method(); //合法,method()默认为public,abstract类型  
    public abstract void method2(); //method2()显示声明为public,abstract类型  
}

3, Java接口中只能包含public static final类型的成员变量和public abstract 类型的成员方法

public interface A  
{  
   int var; //错,var是常量,必须显示初始化   
   void method(){...};   //错,接口中只能包含抽象方法  
   protected void method2(); //错,接口中的方法必须是public类型  
   static void method3(){...};   //错,接口中不能包含静态方法  ,方法后直接为分号;不封有花括号
} 

4, 接口中不能有构造方法，所以也不能被实例化

public interface A  
{  
   public A(){...}; //错,接口中不能包含构造方法  
   void method();  
}

5, 一个接口不能实现(implements)另一个接口,但它可以继承多个其它的接口

public interface A  
{  
  void methodA();  
}  
public interface B  
{  
   void methodB();  
}  
public interface C extends A, B   //C称为复合接口  
{  
   void methodC();  
}  
 public interface C implements A{...}   //错

6, Java接口必须通过类来实现它的抽象方法

public class A implements B{...}

7, 当类实现了某个Java接口时,它必须 实现接口中的所有抽象方法, 否则这个类必须声明为抽象的。
8, 不允许创建接口的实例(实例化),但允许定义接口类型的引用变量,该引用变量引用实现了这个接口的类的实例

public class B implements A{}  
   A a = new B(); //引用变量a被定义为A接口类型,引用了B实例  
   A a = new A(); //错误,接口不允许实例化

9, 一个类只能继承一个直接的父类,但可以实现多个接口,间接的实现了多继承.

public class A extends B implements C, D{...} //B为class,C,D为interface

10, 通过接口,可以方便地对已经存在的系统进行 自下而上的抽象, 对于任意两个类,不管它们是否属于同一个父类,只要它们存在相同的功能,就能从中抽象出一个接口类型.对于已经存在的继承树,可以方便的从类中抽象出新的接口,但从类中抽象出新的抽象类却不那么容易,因此接口更有利于软件系统的维护与重构. 对于两个系统,通 过接口交互比通过抽象类交互能获得更好的松耦合.
11, 接口是构建松耦合软件系统的重要法宝, 由于接口用于描述系统对外提供的所有服务,因此接口中的成员变量和方法都必须是public类型的,确保外部使用者能访问它们,接口仅仅描述系统能做什么,但不指明如何去做,所有接口中的方法都是抽象方法,接口不涉及和任何具体实例相关的细节,因此接口没有构造方法,不能被实例化,没有实例变量.
三, 比较抽象类与接口-抽象类与接口都位于继承树的上层
1.相同点:

   (1)代表系统的抽象层,当一个系统使用一颗继承树上的类时,应该尽量把引用变量声明为继承树的上层抽象类型,这样可以提高两个系统之间的松耦合。     

public class B implements A{
   A a = new B(); //引用变量a被定义为A接口类型,引用了B实例，耦合度低  
   B a = new B(); //这种方式耦合度较高
}  

   (2) 都不能被实例化
   (3) 都包含抽象方法,这些抽象方法用于描述系统能提供哪些服务,但不提供具体的实现
2.不同点:
  (1) 在抽象类中可以为部分方法提供默认的实现, 从而避免在子类中重复实现它们,这是抽象类的优势,但这一优势限制了多继承,而 接口中只能包含抽象方法. 由于在抽象类中允许加入具体方法,因此扩展抽象类的功能,即向抽象类中添加具体方法, 不会对它的子类造成影响。 而对于接口,一旦接口被公布,就必须非常稳定,因为随意在接口中添加抽象方法,会影响到所有的实现类,这些实现类要么实现新增的抽象方法,要么声明为抽象类.

  (2) 一个类只能继承一个直接的父类,这个父类可能是抽象类,但一个类可以实现多个接口,这是接口的优势,但这一优势是以不允许为任何方法提供实现作为代价的

3. 为什么Java语言不允许多重继承呢?

     当子类覆盖父类的实例方法或隐藏父类的成员变量及静态方法时,Java虚拟机采用不同的绑定规则,假如还允许一个类有多个直接的父类,那么会使绑定规则更加复杂，因此,为了简化系统结构设计和动态绑定机制,Java语言禁止多重继承.而接口中只有抽象方法,没有实例变量和静态方法,只有接口的实现类才会实现接口的抽象方法(接口中的抽象方法是通过类来实现的),因此,一个类即使有多个接口,也不会增加Java虚拟机进行动态绑定的复杂度.因为Java虚拟机永远不会把方法与接口绑定,而只会把方法与它的实现类绑定.

四, 使用接口和抽象类的总体原则:

1. 用接口作为系统与外界交互的窗口。站在外界使用者(另一个系统)的角度,接口向使用者承诺系统能提供哪些服务,站在系统本身的角度,接口制定系统必须实现哪些服务,接口是系统中最高层次的抽象类型.通过接口交互可以提高两个系统之间的松耦合。系统A通过系统B进行交互,是指系统A访问系统B时,把引用变量声明为系统B中的接口类型,该引用变量引用系统B中接口的实现类的实例。

public interface B  
 {  
 }  
 public class C implements B  
 {  
 }  
 public class A  
 {  
 }  
 B a = new C();

2, Java接口本身必须非常稳定,Java接口一旦制定,就不允许随遇更加,否则对外面使用者及系统本身造成影响
3, 用抽象类来定制系统中的扩展点
    抽象类来完成部分实现,还要一些功能通过它的子类来实现 .