可能是把 Java 接口講得最通俗的一篇文章

讀者春夏秋冬在抽象類的那篇文章中留言涩澡，“二哥顽耳，面試官最喜歡問的一個問題就是，‘兄弟妙同，說說抽象類和接口之間的區(qū)別射富？’，啥時候講講接口唄粥帚！”

對于面向?qū)ο缶幊虂碚f胰耗，抽象是一個極具魅力的特征。如果一個程序員的抽象思維很差茎辐，那他在編程中就會遇到很多困難宪郊，無法把業(yè)務(wù)變成具體的代碼。在 Java 中拖陆，可以通過兩種形式來達到抽象的目的弛槐，一種是抽象類，另外一種就是接口依啰。

如果你現(xiàn)在就想知道抽象類與接口之間的區(qū)別乎串，我可以提前給你說一個：

一個類只能繼承一個抽象類，但卻可以實現(xiàn)多個接口速警。

當然了叹誉，在沒有搞清楚接口到底是什么，它可以做什么之前闷旧，這個區(qū)別理解起來會有點難度长豁。

01、接口是什么

接口是通過 interface 關(guān)鍵字定義的忙灼，它可以包含一些常量和方法匠襟，來看下面這個示例钝侠。

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

    // 抽象方法
    int getElectricityUse();

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

    // 默認方法
    default void printDescription() {
        System.out.println("電子");
    }
}

1）接口中定義的變量會在編譯的時候自動加上 public static final 修飾符，也就是說 LED 變量其實是一個常量酸舍。

Java 官方文檔上有這樣的聲明：

Every field declaration in the body of an interface is implicitly public, static, and final.

換句話說帅韧，接口可以用來作為常量類使用，還能省略掉 public static final啃勉，看似不錯的一種選擇忽舟，對吧？

不過淮阐，這種選擇并不可取叮阅。因為接口的本意是對方法進行抽象，而常量接口會對子類中的變量造成命名空間上的“污染”泣特。

2）沒有使用 private帘饶、default 或者 static 關(guān)鍵字修飾的方法是隱式抽象的，在編譯的時候會自動加上 public abstract 修飾符群扶。也就是說 getElectricityUse() 其實是一個抽象方法，沒有方法體——這是定義接口的本意镀裤。

3）從 Java 8 開始竞阐，接口中允許有靜態(tài)方法，比如說 isEnergyEfficient() 方法暑劝。

靜態(tài)方法無法由（實現(xiàn)了該接口的）類的對象調(diào)用骆莹，它只能通過接口的名字來調(diào)用，比如說 Electronic.isEnergyEfficient("LED")担猛。

接口中定義靜態(tài)方法的目的是為了提供一種簡單的機制幕垦，使我們不必創(chuàng)建對象就能調(diào)用方法，從而提高接口的競爭力傅联。

4）接口中允許定義 default 方法也是從 Java 8 開始的先改，比如說 printDescription()，它始終由一個代碼塊組成蒸走，為實現(xiàn)該接口而不覆蓋該方法的類提供默認實現(xiàn)仇奶，也就是說，無法直接使用一個“;”號來結(jié)束默認方法——編譯器會報錯的比驻。

允許在接口中定義默認方法的理由是很充分的该溯，因為一個接口可能有多個實現(xiàn)類，這些類就必須實現(xiàn)接口中定義的抽象類别惦，否則編譯器就會報錯狈茉。假如我們需要在所有的實現(xiàn)類中追加某個具體的方法，在沒有 default 方法的幫助下掸掸，我們就必須挨個對實現(xiàn)類進行修改氯庆。

來看一下 Electronic 接口反編譯后的字節(jié)碼吧，你會發(fā)現(xiàn)，接口中定義的所有變量或者方法点晴，都會自動添加上 public 關(guān)鍵字——假如你想知道編譯器在背后都默默做了哪些輔助感凤，記住反編譯字節(jié)碼就對了。

public interface Electronic
{

    public abstract int getElectricityUse();

    public static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType)
    {
        return electtronicType.equals("LED");
    }

    public void printDescription()
    {
        System.out.println("\u7535\u5B50");
    }

    public static final String LED = "LED";
}

有些讀者可能會問粒督，“二哥陪竿，為什么我反編譯后的字節(jié)碼和你的不一樣，你用了什么反編譯工具屠橄？”其實沒有什么秘密族跛，微信搜「沉默王二」回復(fù)關(guān)鍵字「JAD」就可以免費獲取了，超級好用锐墙。

02礁哄、定義接口的注意事項

由之前的例子我們就可以得出下面這些結(jié)論：

接口中允許定義變量
接口中允許定義抽象方法
接口中允許定義靜態(tài)方法（Java 8 之后）
接口中允許定義默認方法（Java 8 之后）

除此之外，我們還應(yīng)該知道：

1）接口不允許直接實例化溪北。

需要定義一個類去實現(xiàn)接口桐绒，然后再實例化百宇。

public class Computer implements Electronic {

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

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

2）接口可以是空的濒持，既不定義變量，也不定義方法纹烹。

public interface Serializable {
}

Serializable 是最典型的一個空的接口蚀乔，我之前分享過一篇文章《Java Serializable：明明就一個空的接口嘛》烁竭，感興趣的讀者可以去我的個人博客看一看，你就明白了空接口的意義吉挣。

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

3）不要在定義接口的時候使用 final 關(guān)鍵字派撕，否則會報編譯錯誤，因為接口就是為了讓子類實現(xiàn)的睬魂，而 final 阻止了這種行為终吼。

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

5）接口的變量是隱式 public static final衔峰，所以其值無法改變。

03蛙粘、接口可以做什么

1）使某些實現(xiàn)類具有我們想要的功能垫卤，比如說，實現(xiàn)了 Cloneable 接口的類具有拷貝的功能出牧，實現(xiàn)了 Comparable 或者 Comparator 的類具有比較功能穴肘。

Cloneable 和 Serializable 一樣，都屬于標記型接口舔痕，它們內(nèi)部都是空的评抚。實現(xiàn)了 Cloneable 接口的類可以使用 Object.clone() 方法豹缀，否則會拋出 CloneNotSupportedException。

public class CloneableTest implements Cloneable {
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneableTest c1 = new CloneableTest();
        CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();
    }
}

運行后沒有報錯】現(xiàn)在把 implements Cloneable 去掉邢笙。

public class CloneableTest {
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneableTest c1 = new CloneableTest();
        CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();

    }
}

運行后拋出 CloneNotSupportedException：

Exception in thread "main" java.lang.CloneNotSupportedException: com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest
    at java.base/java.lang.Object.clone(Native Method)
    at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.clone(CloneableTest.java:6)
    at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.main(CloneableTest.java:11)

至于 Comparable 和 Comparator 的用法，感興趣的讀者可以參照我之前寫的另外一篇文章《來吧侍匙，一文徹底搞懂Java中的Comparable和Comparator》氮惯。

http://www.itwanger.com/java/2020/01/04/java-comparable-comparator.html

2）Java 原則上只支持單一繼承，但通過接口可以實現(xiàn)多重繼承的目的想暗。

可能有些讀者會問妇汗，“二哥，為什么 Java 只支持單一繼承说莫？”簡單來解釋一下杨箭。

如果有兩個類共同繼承（extends）一個有特定方法的父類，那么該方法會被兩個子類重寫储狭。然后互婿，如果你決定同時繼承這兩個子類，那么在你調(diào)用該重寫方法時辽狈，編譯器不能識別你要調(diào)用哪個子類的方法擒悬。這也正是著名的菱形問題，見下圖稻艰。

ClassC 同時繼承了 ClassA 和 ClassB，ClassC 的對象在調(diào)用 ClassA 和 ClassB 中重載的方法時侈净，就不知道該調(diào)用 ClassA 的方法尊勿，還是 ClassB 的方法。

接口沒有這方面的困擾畜侦。來定義兩個接口元扔，F(xiàn)ly 會飛，Run 會跑旋膳。

public interface Fly {
    void fly();
}
public interface Run {
    void run();
}

然后讓一個類同時實現(xiàn)這兩個接口澎语。

public class Pig implements Fly,Run{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("會飛的豬");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("會跑的豬");
    }
}

這就在某種形式上達到了多重繼承的目的：現(xiàn)實世界里，豬的確只會跑验懊，但在雷軍的眼里擅羞，站在風口的豬就會飛，這就需要賦予這只豬更多的能力义图，通過抽象類是無法實現(xiàn)的减俏，只能通過接口。

3）實現(xiàn)多態(tài)碱工。

什么是多態(tài)呢娃承？通俗的理解奏夫，就是同一個事件發(fā)生在不同的對象上會產(chǎn)生不同的結(jié)果，鼠標左鍵點擊窗口上的 X 號可以關(guān)閉窗口历筝，點擊超鏈接卻可以打開新的網(wǎng)頁酗昼。

多態(tài)可以通過繼承（extends）的關(guān)系實現(xiàn)，也可以通過接口的形式實現(xiàn)梳猪。來看這樣一個例子麻削。

Shape 是表示一個形狀。

public interface Shape {
    String name();
}

圓是一個形狀舔示。

public class Circle implements Shape {
    @Override
    public String name() {
        return "圓";
    }
}

正方形也是一個形狀碟婆。

public class Square implements Shape {
    @Override
    public String name() {
        return "正方形";
    }
}

然后來看測試類。

List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
Shape circleShape = new Circle();
Shape squareShape = new Square();

shapes.add(circleShape);
shapes.add(squareShape);

for (Shape shape : shapes) {
    System.out.println(shape.name());
}

多態(tài)的存在 3 個前提：

1惕稻、要有繼承關(guān)系竖共，Circle 和 Square 都實現(xiàn)了 Shape 接口
2、子類要重寫父類的方法俺祠，Circle 和 Square 都重寫了 name() 方法
3公给、父類引用指向子類對象，circleShape 和 squareShape 的類型都為 Shape蜘渣，但前者指向的是 Circle 對象淌铐，后者指向的是 Square 對象。

然后蔫缸，我們來看一下測試結(jié)果：

圓
正方形

也就意味著腿准，盡管在 for 循環(huán)中，shape 的類型都為 Shape拾碌，但在調(diào)用 name() 方法的時候吐葱，它知道 Circle 對象應(yīng)該調(diào)用 Circle 類的 name() 方法，Square 對象應(yīng)該調(diào)用 Square 類的 name() 方法校翔。

04弟跑、接口與抽象類的區(qū)別

好了，關(guān)于接口的一切防症，你應(yīng)該都搞清楚了∶霞現(xiàn)在回到讀者春夏秋冬的那條留言，“兄弟蔫敲，說說抽象類和接口之間的區(qū)別饲嗽？”

1）語法層面上

接口中不能有 public 和 protected 修飾的方法，抽象類中可以有奈嘿。
接口中的變量只能是隱式的常量喝噪，抽象類中可以有任意類型的變量。
一個類只能繼承一個抽象類指么，但卻可以實現(xiàn)多個接口酝惧。

2）設(shè)計層面上

抽象類是對類的一種抽象榴鼎，繼承抽象類的類和抽象類本身是一種 is-a 的關(guān)系。

接口是對類的某種行為的一種抽象晚唇，接口和類之間并沒有很強的關(guān)聯(lián)關(guān)系巫财，所有的類都可以實現(xiàn) Serializable 接口，從而具有序列化的功能哩陕。

就這么多吧平项，能說道這份上，我相信面試官就不會為難你了悍及。

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