第一章接口
1.1 概述
接口，是Java語(yǔ)言中一種引用類型挟鸠，是方法的集合叉信，如果說(shuō)類的內(nèi)部封裝了成員變量、構(gòu)造方法和成員方法艘希，那么接口的內(nèi)部主要就是封裝了方法茉盏，包含抽象方法（JDK 7及以前），默認(rèn)方法和靜態(tài)方法（JDK 8）枢冤，私有方法（JDK 9）鸠姨。
接口的定義，它與定義類方式相似淹真，但是使用interface關(guān)鍵字讶迁。它也會(huì)被編譯成.class文件，但一定要明確它并不是類核蘸，而是另外一種引用數(shù)據(jù)類型巍糯。
引用數(shù)據(jù)類型：數(shù)組，類客扎，接口祟峦。
接口的使用，它不能創(chuàng)建對(duì)象徙鱼，但是可以被實(shí)現(xiàn)（implements ,類似于被繼承）宅楞。一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口的類（可以看做是接口的子類），需要實(shí)現(xiàn)接口中所有的抽象方法袱吆，創(chuàng)建該類對(duì)象厌衙，就可以調(diào)用方法了，否則它必須是一個(gè)抽象類绞绒。
1.2 定義格式
public interface 接口名稱 {
// 抽象方法
// 默認(rèn)方法
// 靜態(tài)方法
// 私有方法
}?
含有抽象方法
抽象方法：使用abstract關(guān)鍵字修飾婶希，可以省略，沒(méi)有方法體蓬衡。該方法供子類實(shí)現(xiàn)使用喻杈。
代碼如下：
public interface InterFaceName {
public abstract void method();
}
含有默認(rèn)方法和靜態(tài)方法
默認(rèn)方法：使用default修飾，不可省略狰晚，供子類調(diào)用或者子類重寫筒饰。
靜態(tài)方法：使用static修飾，供接口直接調(diào)用家肯。
代碼如下：
public interface InterFaceName {
public default void method() {
// 執(zhí)行語(yǔ)句
}
public static void method2() {
// 執(zhí)行語(yǔ)句
}
}
含有私有方法和私有靜態(tài)方法
私有方法：使用private修飾龄砰，供接口中的默認(rèn)方法或者靜態(tài)方法調(diào)用。
代碼如下：
public interface InterFaceName {
private void method() {
// 執(zhí)行語(yǔ)句
}
}
1.3 基本的實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)的概述
類與接口的關(guān)系為實(shí)現(xiàn)關(guān)系，即類實(shí)現(xiàn)接口换棚，該類可以稱為接口的實(shí)現(xiàn)類式镐，也可以稱為接口的子類。實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作類似繼承固蚤，格式相仿娘汞，只是關(guān)鍵字不同，實(shí)現(xiàn)使用implements關(guān)鍵字夕玩。
非抽象子類實(shí)現(xiàn)接口：
- 必須重寫接口中所有抽象方法你弦。
- 繼承了接口的默認(rèn)方法，即可以直接調(diào)用燎孟，也可以重寫禽作。
實(shí)現(xiàn)格式：
class 類名 implements 接口名 {
// 重寫接口中抽象方法【必須】
// 重寫接口中默認(rèn)方法【可選】
}
抽象方法的使用
必須全部實(shí)現(xiàn)，代碼如下：
定義接口：
public interface LiveAble {
// 定義抽象方法
public abstract void eat();
public abstract void sleep();
}
定義實(shí)現(xiàn)類：
public class Animal implements LiveAble {
@Override
public void eat() {
System.out.println("吃東西")揩页；
}
@Override
public void sleep() {
System.out.println("晚上睡");
}
}
定義測(cè)試類：
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建子類對(duì)象
Animal a = new Animal();
// 調(diào)用實(shí)現(xiàn)后的方法
a.eat();
a.sleep();
}
}
輸出結(jié)果：
吃東西
晚上睡
默認(rèn)方法的使用
可以繼承旷偿，可以重寫，二選一爆侣，但是只能通過(guò)實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象來(lái)調(diào)用
- 繼承默認(rèn)方法萍程，代碼如下：?
定義接口：
public interface LiveAble {
public default void fly(){
System.out.println("天上飛");
}
}
定義實(shí)現(xiàn)類：
public class Animal implements LiveAble {
// 繼承，什么都不用寫兔仰，直接調(diào)用
}
定義測(cè)試類：
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建子類對(duì)象
Animal a = new Animal();
// 調(diào)用默認(rèn)方法
a.fly();
}
}
輸出結(jié)果：
天上飛
- 重寫默認(rèn)方法茫负，代碼如下：
定義接口：
public interface LiveAble {
public default void fly(){
System.out.println("天上飛");
}
}
定義實(shí)現(xiàn)類：
public class Animal implements LiveAble {
@Override
public void fly() {
System.out.println("自由自在的飛");
}
}
定義測(cè)試類：
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建子類對(duì)象
Animal a = new Animal();
// 調(diào)用重寫方法
a.fly();
}
}
輸出結(jié)果：
自由自在的飛
靜態(tài)方法的使用
靜態(tài)與.class文件相關(guān)，只能使用接口名調(diào)用乎赴，不可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)類的類名或者實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象調(diào)用忍法，代碼如下:
定義接口：
public interface LiveAble {
public static void run(){
System.out.println("跑起來(lái)");
}
}
定義實(shí)現(xiàn)類:
public class Animal implements LiveAble {
// 無(wú)法重寫靜態(tài)方法
}
定義測(cè)試類:
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
// Animal.run(); // 【錯(cuò)誤】無(wú)法繼承方法,也無(wú)法調(diào)用
LiveAble.run(); //
}
}
輸出結(jié)果:
跑起來(lái)~~~
私有方法的使用
- 私有方法：只有默認(rèn)方法可以調(diào)用。
- 私有靜態(tài)方法：默認(rèn)方法和靜態(tài)方法可以調(diào)用无虚。
如果一個(gè)接口中有多個(gè)默認(rèn)方法缔赠，并且方法中有重復(fù)的內(nèi)容，那么可以抽取出來(lái)友题，封裝到私有方法中，供默認(rèn)方法去調(diào)用戴质。從設(shè)計(jì)的角度講度宦，私有的方法是對(duì)默認(rèn)方法和靜態(tài)方法的輔助。同學(xué)們?cè)谝褜W(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上告匠，可以自行測(cè)試戈抄。
定義接口：
public interface LiveAble {
default void func(){
func1();
func2();
}
private void func1(){
System.out.println(" 跑起來(lái) ~~~");
}
private void func2(){
System.out.println(" 跑起來(lái) ~~~");
}
}
1.4 接口的多實(shí)現(xiàn)
之前學(xué)過(guò)，在繼承體系中后专，一個(gè)類只能繼承一個(gè)父類划鸽。而對(duì)于接口而言，一個(gè)類是可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口的，這叫做接口的多實(shí)現(xiàn)裸诽。并且嫂用，一個(gè)類能繼承一個(gè)父類，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口丈冬。
實(shí)現(xiàn)格式：
class 類名 [extends 父類名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {
// 重寫接口中抽象方法【必須】
// 重寫接口中默認(rèn)方法【不重名時(shí)可選】
}
[ ]： 表示可選操作嘱函。
抽象方法
接口中，有多個(gè)抽象方法時(shí)埂蕊，實(shí)現(xiàn)類必須重寫所有抽象方法往弓。如果抽象方法有重名的，只需要重寫一次蓄氧。代碼如
下：
定義多個(gè)接口：
interface A {
public abstract void showA();
public abstract void show();
}
interface B {
public abstract void showB();
public abstract void show();
}
定義實(shí)現(xiàn)類：
public class C implements A,B{?
@Override
public void showA() {
System.out.println("showA");
}
@Override
public void showB() {
System.out.println("showB");
}
@Override
public void show() {
System.out.println("show"); }
}
}
默認(rèn)方法
接口中函似，有多個(gè)默認(rèn)方法時(shí)，實(shí)現(xiàn)類都可繼承使用喉童。如果默認(rèn)方法有重名的撇寞，必須重寫一次。代碼如下：
定義多個(gè)接口：
interface A {
public default void methodA(){}
public default void method(){}
}
interface B {
public default void methodB(){}
public default void method(){}
}
定義實(shí)現(xiàn)類：
public class C implements A,B{
@Override
public void method() {
System.out.println("method");
}
}
靜態(tài)方法
接口中泄朴，存在同名的靜態(tài)方法并不會(huì)沖突重抖，原因是只能通過(guò)各自接口名訪問(wèn)靜態(tài)方法。
優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題
當(dāng)一個(gè)類祖灰，既繼承一個(gè)父類钟沛，又實(shí)現(xiàn)若干個(gè)接口時(shí)，父類中的成員方法與接口中的默認(rèn)方法重名局扶，子類就近選擇執(zhí)行父類的成員方法恨统。代碼如下：
定義接口：
interface A {
public default void methodA(){
System.out.println("AAAAAAAAAAAA");
}
}
定義父類：
class D {
public void methodA(){
System.out.println("DDDDDDDDDDDD");
}
}
定義子類：
class C extends D implements A {
// 未重寫 methodA 方法
}
定義測(cè)試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
C c = new C();
c.methodA();
}
}
輸出結(jié)果:
DDDDDDDDDDDD
1.5 接口的多繼承【了解】
一個(gè)接口能繼承另一個(gè)或者多個(gè)接口，這和類之間的繼承比較相似三妈。接口的繼承使用extends關(guān)鍵字畜埋，子接口繼承父接口的方法。 如果父接口中的默認(rèn)方法有重名的畴蒲，那么子接口需要重寫一次悠鞍。代碼如下：
定義父接口：
interface A {
public default void method(){
System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA");
}
}
interface B {
public default void method(){
System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB");
}
}
定義子接口：
interface D extends A,B{
@Override
public default void method() {
System.out.println("DDDDDDDDDDDDDD");
}
}
小貼士：
子接口重寫默認(rèn)方法時(shí)，default關(guān)鍵字可以保留模燥。
子類重寫默認(rèn)方法時(shí)咖祭，default關(guān)鍵字不可以保留。
1.6 其他成員特點(diǎn)
- 接口中蔫骂，無(wú)法定義成員變量么翰，但是可以定義常量，其值不可以改變辽旋，默認(rèn)使用public static final修飾浩嫌。
- 接口中檐迟，沒(méi)有構(gòu)造方法，不能創(chuàng)建對(duì)象码耐。
- 接口中追迟，沒(méi)有靜態(tài)代碼塊。
第二章 多態(tài)
2.1 概述
引入
多態(tài)是繼封裝伐坏、繼承之后怔匣，面向?qū)ο蟮牡谌筇匦浴?/p>
生活中，比如跑的動(dòng)作桦沉，小貓每瞒、小狗和大象，跑起來(lái)是不一樣的纯露。再比如飛的動(dòng)作剿骨，昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類和飛機(jī)埠褪，飛起來(lái)也是不一樣的浓利。可見(jiàn)钞速，同一行為贷掖，通過(guò)不同的事物，可以體現(xiàn)出來(lái)的不同的形態(tài)渴语。多態(tài)苹威，描述的就是這樣的狀態(tài)。
定義
- 多態(tài)：是指同一行為驾凶，具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式牙甫。
前提【重點(diǎn)】
- 繼承或者實(shí)現(xiàn)【二選一】
- 方法的重寫【意義體現(xiàn)：不重寫，無(wú)意義】
- 父類引用指向子類對(duì)象【格式體現(xiàn)】
2.2 多態(tài)的體現(xiàn)
多態(tài)體現(xiàn)的格式：
父類類型 變量名 = new 子類對(duì)象调违；
變量名.方法名()窟哺；
父類類型：指子類對(duì)象繼承的父類類型，或者實(shí)現(xiàn)的父接口類型技肩。
代碼如下：
Fu f = new Zi()且轨；
f.method()；
當(dāng)使用多態(tài)方式調(diào)用方法時(shí)虚婿，首先檢查父類中是否有該方法殖告，如果沒(méi)有，則編譯錯(cuò)誤雳锋；如果有，執(zhí)行的是子類重寫后方法羡洁。
代碼如下：
定義父類：
public abstract class Animal {
public abstract void eat()玷过；
}
定義子類：
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃魚");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨頭");
}
}
定義測(cè)試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 多態(tài)形式，創(chuàng)建對(duì)象
Animal a1 = new Cat();
// 調(diào)用的是 Cat 的 eat
a1.eat();
// 多態(tài)形式，創(chuàng)建對(duì)象
Animal a2 = new Dog();
// 調(diào)用的是 Dog 的 eat
a2.eat();
}
}
2.3 多態(tài)的好處
實(shí)際開(kāi)發(fā)的過(guò)程中辛蚊，父類類型作為方法形式參數(shù)粤蝎，傳遞子類對(duì)象給方法，進(jìn)行方法的調(diào)用袋马，更能體現(xiàn)出多態(tài)的擴(kuò)展性與便利初澎。代碼如下：
定義父類：
public abstract class Animal {
public abstract void eat();
}
定義子類：
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃魚");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨頭");
}
}
定義測(cè)試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 多態(tài)形式，創(chuàng)建對(duì)象
Cat c = new Cat();
Dog d = new Dog();
// 調(diào)用 showCa tEat
showCatEat(c);
// 調(diào)用 showDogEat?
showDogEat(d);
/*
以上兩個(gè)方法虑凛，均可以被showAnimalEat (Animal a)方法所替代 而執(zhí)行效果一致
*/
showAnimalEat(c);
showAnimalEat(d);
}
public static void showCatEat (Cat c){
c.eat();
}
public static void showDogEat (Dog d){
d.eat();
}
public static void showAnimalEat (Animal a){
a.eat();
}
}
由于多態(tài)特性的支持碑宴，showAnimalEat方法的Animal類型，是Cat和Dog的父類類型桑谍，父類類型接收子類對(duì)象延柠，當(dāng)然可以把Cat對(duì)象和Dog對(duì)象，傳遞給方法锣披。
當(dāng)eat方法執(zhí)行時(shí)贞间，多態(tài)規(guī)定，執(zhí)行的是子類重寫的方法雹仿，那么效果自然與showCatEat增热、showDogEat方法一致， 所以showAnimal Eat完全可以替代以上兩方法胧辽。
不僅僅是替代峻仇，在擴(kuò)展性方面，無(wú)論之后再多的子類出現(xiàn)票顾，我們都不需要編寫showXxxEat方法了础浮，直接使用 showAnimalEat都可以完成。
所以奠骄，多態(tài)的好處豆同，體現(xiàn)在，可以使程序編寫的更簡(jiǎn)單含鳞，并有良好的擴(kuò)展影锈。
2.4 引用類型轉(zhuǎn)換
多態(tài)的轉(zhuǎn)型分為向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型兩種：
向上轉(zhuǎn)型
-
向上轉(zhuǎn)型：多態(tài)本身是子類類型向父類類型向上轉(zhuǎn)換的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是默認(rèn)的蝉绷。 當(dāng)父類引用指向一個(gè)子類對(duì)象時(shí)鸭廷，便是向上轉(zhuǎn)型。
使用格式：
父類類型 變量名 = new 子類類型()熔吗；
如：Animal a = new Cat();
向下轉(zhuǎn)型
-
向下轉(zhuǎn)型：父類類型向子類類型向下轉(zhuǎn)換的過(guò)程辆床，這個(gè)過(guò)程是強(qiáng)制的。
一個(gè)已經(jīng)向上轉(zhuǎn)型的子類對(duì)象桅狠，將父類引用轉(zhuǎn)為子類引用讼载，可以使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的格式轿秧，便是向下轉(zhuǎn)型。
使用格式：
子類類型 變量名 = ( 子類類型 ) 父類變量名 ;
如:Cat c =(Cat) a;
為什么要轉(zhuǎn)型
當(dāng)使用多態(tài)方式調(diào)用方法時(shí)咨堤，首先檢查父類中是否有該方法菇篡，如果沒(méi)有，則編譯錯(cuò)誤一喘。也就是說(shuō)驱还，不能調(diào)用子類擁有，而父類沒(méi)有的方法凸克。編譯都錯(cuò)誤议蟆，更別說(shuō)運(yùn)行了。這也是多態(tài)給我們帶來(lái)的一點(diǎn)"小麻煩"触徐。所以咪鲜，想要調(diào)用子類特有的方法，必須做向下轉(zhuǎn)型撞鹉。
轉(zhuǎn)型演示疟丙，代碼如下：
定義類：
abstract class Animal {
abstract void eat();
}
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃魚");
}
public void catchMouse() {
System.out.println("抓老鼠");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨頭");
}
public void watchHouse() {
System.out.println("看家");
}
}
定義測(cè)試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上轉(zhuǎn)型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
// 向下轉(zhuǎn)型
Cat c = (Cat)a;
c.catchMouse(); // 調(diào)用的是Cat的
catchMouse
}
}
轉(zhuǎn)型的異常
轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，一不小心就會(huì)遇到這樣的問(wèn)題鸟雏，請(qǐng)看如下代碼：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上轉(zhuǎn)型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
// 向下轉(zhuǎn)型
Dog d = (Dog)a;
d.watchHouse(); // 調(diào)用的是 Dog 的
watchHouse 【運(yùn)行報(bào)錯(cuò)】
}
}
這段代碼可以通過(guò)編譯享郊，但是運(yùn)行時(shí)，卻報(bào)出了ClassCastException,類型轉(zhuǎn)換異常孝鹊！這是因?yàn)榇读穑髅鲃?chuàng)建了Cat類型對(duì)象，運(yùn)行時(shí)又活，當(dāng)然不能轉(zhuǎn)換成Dog對(duì)象的苔咪。這兩個(gè)類型并沒(méi)有任何繼承關(guān)系，不符合類型轉(zhuǎn)換的定義柳骄。
為了避免ClassCastException的發(fā)生团赏，Java提供了 instancef 關(guān)鍵字，給引用變量做類型的校驗(yàn)耐薯，格式如下：
變量名 instanceof 數(shù)據(jù)類型
如果變量屬于該數(shù)據(jù)類型舔清，返回true。
如果變量不屬于該數(shù)據(jù)類型曲初，返回false体谒。
所以，轉(zhuǎn)換前臼婆，我們最好先做一個(gè)判斷抒痒，代碼如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上轉(zhuǎn)型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
// 向下轉(zhuǎn)型
if (a instanceof Cat){
Cat c = (Cat)a;
c.catchMouse(); // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
} else if (a instanceof Dog){
Dog d = (Dog)a;
d.watchHouse(); // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse
}
}
}
第三章 接口多態(tài)的綜合案例
3.1筆記本電腦
筆記本電腦(laptop)通常具備使用USB設(shè)備的功能。在生產(chǎn)時(shí)颁褂，筆記本都預(yù)留了可以插入U(xiǎn)SB設(shè)備的USB接口, 但具體是什么USB設(shè)備评汰，筆記本廠商并不關(guān)心纷捞，只要符合USB規(guī)格的設(shè)備都可以。
定義USB接口被去，具備最基本的開(kāi)啟功能和關(guān)閉功能。鼠標(biāo)和鍵盤要想能在電腦上使用奖唯，那么鼠標(biāo)和鍵盤也必須遵守 USB規(guī)范惨缆，實(shí)現(xiàn)USB接口，否則鼠標(biāo)和鍵盤的生產(chǎn)出來(lái)也無(wú)法使用丰捷。
3.2 案例分析
進(jìn)行描述筆記本類坯墨，實(shí)現(xiàn)筆記本使用USB鼠標(biāo)、USB鍵盤
- USB接口歼培，包含開(kāi)啟功能壹店、關(guān)閉功能
- 筆記本類侦高，包含運(yùn)行功能、關(guān)機(jī)功能耍攘、使用USB設(shè)備功能
- 鼠標(biāo)類，要實(shí)現(xiàn)USB接口畔勤，并具備點(diǎn)擊的方法
- 鍵盤類蕾各，要實(shí)現(xiàn)USB接口，具備敲擊的方法
3.3 案例實(shí)現(xiàn)
定義USB接口 ：
interface USB {
void open();// 開(kāi)啟功能
void close();// 關(guān)閉功能
}
定義鼠標(biāo)類：
class Mouse implements USB {
public void open() {
System.out.println("鼠標(biāo)開(kāi)啟庆揪，紅燈閃一閃");
}
public void close() {
System. out. println ("鼠標(biāo)關(guān)閉式曲，紅燈熄滅");
}
public void click(){
System.out.println(" 鼠標(biāo)單擊");
}
}
定義鍵盤類：
class KeyBoard implements USB {
public void open() {
System.out.println ("鍵盤開(kāi)啟，綠燈閃一閃");
}
public void close() {
System.out.println ("鍵盤關(guān)閉缸榛，綠燈熄滅");
}
public void type(){
System.out.println ("鍵盤打字");
}
}
定義筆記本類：
class Laptop {
// 筆記本開(kāi)啟運(yùn)行功能
public void run() {
System.out.println ("筆記本運(yùn)行");
}
//筆記本使用usb設(shè)備吝羞，這時(shí)當(dāng)筆記本對(duì)象調(diào)用這個(gè)功能時(shí)，必須給其傳遞一個(gè)符合USB規(guī)則的USB設(shè)備
public void useUSB(USB usb) {
//判斷是否有USB設(shè)備
if (usb != null) {
usb.open();
// 類型轉(zhuǎn)換,調(diào)用特有方法
if(usb instanceof Mouse){
Mouse m = (Mouse)usb内颗；
m.click();
}else if (usb instanceof KeyBoard){
KeyBoard kb = (KeyBoard)usb;
kb.type();
}
usb.close();
}
}
public void shutDown() {
System.out.println ("筆記本關(guān)閉");
}
}
測(cè)試類钧排，代碼如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建筆記本實(shí)體對(duì)象
Laptop lt = new Laptop();
// 筆記本開(kāi)啟
lt.run();
// 創(chuàng)建鼠標(biāo)實(shí)體對(duì)象?
Usb u = new Mouse();
// 筆記本使用鼠標(biāo)
lt.useUSB(u);
// 創(chuàng)建鍵盤實(shí)體對(duì)象
KeyBoard kb = new KeyBoard();
// 筆記本使用鍵盤
lt.useUSB(kb);
// 筆記本關(guān)閉
lt.shutDown();
}
}
