JAVA语言面向对象基础之接口问题
小标 2018-12-19 来源 : 阅读 825 评论 0

摘要:本文主要向大家介绍了JAVA语言面向对象基础之接口问题,通过具体的内容向大家展示,希望对大家学习JAVA语言有所帮助。

本文主要向大家介绍了JAVA语言面向对象基础之接口问题,通过具体的内容向大家展示,希望对大家学习JAVA语言有所帮助。


一、接口


(一) 接口的定义和使用


多个抽象类的抽象就是接口。

在Java中最小的程序单元就是类,接口其实是一个特殊的类。

Java中的接口表示规范,用于定义一组抽象方法,表示某一类事物必须具备的功能,要求实现类必须来实现接口并提供方法实现。


定义类的语法: [public] class 类名{}

定义接口语法: [public] interface 接口名{},(在这里还没有考虑接口的父接口等)

接口起名问题: 表示具有某些能力的,习惯以able结尾。


成功编译之后和类一样,具有一份字节码。


接口存在的成员:

① 接口中没有构造器,所以接口不能创建对象(不能new),接口中不能定义普通方法。

② 接口中定义的成员变量,实质上是全局静态常量。默认使用public static final来修饰。

③ 接口中定义的方法都是公共的抽象方法,默认使用abstract来修饰方法。一般在接口中定义方法不使用修饰符。

④ 接口中定义的内部类都是公共的静态内部类。默认使用public static 来修饰内部类。


标志接口:

接口中没有任何的成员,就仅仅是一个接口的定义,就是一个标志。其他的类实现该接口,就属于该家族。我们可以通过第三方代码赋予该接口实现类特殊功能(不推荐)。


常量接口:

使用接口来封装多个常量信息,称之为常量接口,其目的和常量类相同(不推荐)。


我们使用的接口,主要都包含了抽象方法。


接口的特点和接口的继承


接口的特点:


① 没有构造方法,也不能显示定义构造器,不能实例化。

② 接口只能继承接口,不能继承类,且接口可以多继承(类是单继承关系)。

③ 接口里的方法全是抽象的,默认修饰符是 public abstract。

④ 接口里的字段全是全局静态常量,默认修饰符是 public static final。

⑤ 接口里的内部类全是公共静态的,默认修饰符是 public static。


类和类之间存在是继承关系:使用extends来表示。

接口和接口之间只能是继承关系:使用extends来表示。

接口和实现类之间只能是实现关系(继承关系):使用implements来表示。


接口的实现者:实现类


接口仅仅只是定义了某一类事物应该具有的某些功能,但是没有提供任何实现。

此时,我们得提供类再让该类去实现接口,并覆盖接口中的方法,从而实现类接口中定义的功能。


接口和实现类之间的关系,严格上称之为“实现关系”,使用implements来表示。


但是在开发,有时候为了方便也把这个实现关系称之为:特殊继承关系。

所以可以这样理解:接口是实现类的父类,实现类就是接口的子类。


面向接口编程:


接口 变量 = 创建实现类对象; // 体现类多态的思

   


接口和实现类的多态关系才是我们见的最多的。


类实现接口的语法:一个类可以实现多个接口,从而也弥补了类的单继承问题。


[修饰符] class 实现类名 extents 父类 implements 接口1,接口2{}

   


注意:

接口中定义的方法是公共的抽象的,所以实现类必须覆盖接口中的方法,并且方法必须使用public修饰。


(二) 接口和抽象类


接口和抽象类的区别:


相同点:

① 都位于继承的顶端,用于被其他实现或继承。

② 都不能实例化。

③ 都可以定义抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法。


不同点:

① 接口没有构造方法,抽象类有构造方法。

② 抽象类可包含普通方法和抽象方法,接口只能包含抽象方法。

③ 一个类只能继承一个直接的父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口(接口弥补了Java的单继承)。

④ 变量:接口里默认的是public static final,抽象类默认的是包访问权限。

⑤ 方法:接口里默认的是public abstract,抽象类默认的是包访问权限。

⑥ 内部类:接口里默认的是public static,抽象类默认的是包访问权限。


如果接口和实现类可以完成相同的功能,尽量使用接口,面向接口编程。

设计模式:接口和抽象类集合使用的(适配器模式)。


(三) 面向接口编程


多态的好处:把实现类对象赋给接口类型变量,屏蔽了实现类之间的实现差异,从而可以做到通用编程。


public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // 调用

        MotherBoard.pluginIn(new Mouse());

    }

}

 

// usb

interface IUSB {

    void swapData();

}

 

// 鼠标

class Mouse implements IUSB{

 

    @Override

    public void swapData() {

        System.out.println("鼠标");

    }

}

 

// 打印机

class Print implements IUSB{

 

    @Override

    public void swapData() {

        System.out.println("打印机");

    }

}

 

// 主板

class MotherBoard{

    public static void pluginIn(IUSB usb){

        usb.swapData();

    }

}

   


二、内部类


内部类:定义在类结构中的另一个类。

类中定义的成员:字段、方法、内部类。


为什么使用内部类:

① 增强封装,把内部类隐藏在外部类之内,不许其他的类访问该类。

② 内部类能提高代码的可读性和可维护性,把小型类嵌入到外部类结构上代码更靠近。

③ 内部类可以直接访问外部类的成员。


// 外部类/宿主类

public class Out(){

    // 内部类/嵌套类

    public class In(){}

}

   


内部类根据使用不同的修饰符或者定位的位置不同,分成四种内部类:

① 实例内部类: 内部类没有使用static修饰。

② 静态内部类: 内部类使用的static修饰。

③ 局部内部类: 在方法中定义的内部类。

④ 匿名内部类*: 适合仅使用一次的类,属于局部内部类的特殊情况。


实例内部类、静态内部类和局部内部类的区别:


  -

  实例内部类

  静态内部类

  局部内部类
主要特征内部类的实例引用特定的外部类的实例内部类的实例不与外部类的任何实例关联可见范围是所在的方法
可用的修饰符访问控制修饰符:abstract,final访问控制修饰符:static,abstract,finalabstract,final
可以访问外部类的那些成员可以直接访问外部类的所用成员只能访问外部类的静态成员可以直接访问外部内的所用成员,并且能访问所在方法的final类型的变量和参数
拥有成员类型只能拥有实例成员可以拥有静态成员和实例成员只能拥有实例成员
外部类如何访问内部类的成员必须通过内部类的实例来访问对于静态成员,可以通过内部类的完整类名来访问必须通过内部类的实例来访问


外部类的访问修饰符:要么使用public,要么缺省。

内部类可以看做是外部类的一个成员,好比字段,那么内部类可以用时public/缺省/protected/private修饰还可以使用static修饰。


对于每个内部类来说: Java编译器会生成独立的.class文件。

成员内部类:外部类名内部类名称。局部内部类:外部类名数字内部类名称。

匿名内部类:外部类名$数字。


(一) 实例内部类


实例内部类: 没有使用static修饰内部类,说明内部类属于外部类的对象,不属于内部类本身。

特点:

① 创建实例内部类前,必须存在外部类对象,通过外部类对象创建内部类对象(当存在内部类对象时,一定存在外部类对象)。

② 实例内部类的实例自动持有外部类的实例的引用,内部类可以直接访问外部类的成员。

③ 外部类中不能直接访问内部类的成员,必须通过内部类的实例去访问。

④ 实例内部类中不能定义静态成员,只能定义实例成员。

⑤ 如果实例内部类和外部类存在同名的字段或方法,那么内部类中:this.xxx:表示访问内部类成员,外部类.this.xxx:表示访问外部类成员。


// 外部类

public class Outter{

    String name = "name";

    // 实例内部类

    public class Inner{

        public void test(){

            System.out.println(new Outter().name);

        }

    }

}

   


(二) 静态内部类


静态内部类: 使用static修饰的内部类。

特点:

① 静态内部类的实例不会自动持有外部类的特定实例的引用,在创建内部类的实例时,不必创建外部类的实例。

② 静态内部类可以直接访问外部类的静态成员,如果访问外部类的实例成员,必须通过外部的实例去访问。

③ 在静态内部类中可以定义静态成员和实例成员。

④ 测试类可以通过完整的类名直接访问静态内部类的静态成员。


(三) 局部内部类(不建议使用)


局部内部类: 在方法中定义的内部类,其可见范围是当前方法和局部变量是同一个级别。

① 不能使用public,private,protected,static修饰符。

② 局部内部类只能在当前方法中使用。

③ 局部内部类和实例内部类一样,不能包含静态成员。

④ 局部内部类和实例内部类一样,可以访问外部类的所有成员。

⑤ 局部内部类访问的局部变量必须使用final修饰(在Java8中是自动隐式加上final,但是依然是常量,不能改变值)。


原因: 如果当前方法不是mian方法,那么当前方法调用完毕之后,当前方法的栈帧即被销毁,方法内部的局部变量空间也会被销毁。然而局部内部类是定义在方法中的,而且方法中会创建局部内部类对象,而局部内部类会去访问局部变量,当当前方法被销毁的时候,对象还在堆内存,依然持有对局部变量的引用,但是方法被销毁的时候局部变量也被销毁了。

此时出现:在堆内存中,一个对象引用着一个不存在的数据,为了避免该问题,我们使用final修饰局部变量,从而变成常量,永驻内存空间,即使方法销毁之后,该局部变量也在内存中,对象可以继续持有。


class LocalInnerClassDemo{

    static String name = "x";

    public static void main(){

        System.out.println("Hello World");

        // 局部变量

        final int age = 23;

        // 局部内部类

        class Inner{

            String info = "INFO";

            public void test(){

                System.out.println(name);

                System.out.println(info);

                System.out.println(age);

            }

        }

    }

}

   


局部内部类只能访问final修饰的局部变量。


(四) 匿名内部类


匿名内部类(Anonymous)是一个没有名称的局部内部类,适合只使用一次的类。

在开发中经常有这样的类,只需要定义一次,使用一次就可以丢弃了,此时:不应该白白定义在一个文件中。

在Java/Android的事件处理中:不同的按钮点击之后,应该有不同的响应操作,首选使用匿名内部类。

特点:

① 匿名内部类本身没有构造器,但是会调用父类的构造器。

② 匿名内部类尽管没有构造器,但是可以在匿名内部类中提供一段实例初始化代码块,JVM在调用父类构造器后,会执行该段代码。

③ 内部类处理可以继承之外,还可以实现接口。


格式:


new 父类构造器([实参列表]) 或 接口(){

    // 匿名内部类的类体部分

}

   


注意: 匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个接口,但最多只能继承一个父类或实现一个接口。


// 创建一个匿名内部类

MotherBoard.pluginIn(new IUSB(){

    // 匿名内部类体

    public void swapData(){

        System.out.println("键盘");

    }

})

   


三、枚举


枚举是从Java5开始提供的一种新的数据类型,是一个特殊的类,就是固定的多个常量对象的集合。


定义格式:

[修饰符] enum 枚举类名{

    常量A,常量B,常量C;

}

   


枚举的特点:

① 枚举的直接父类java.lang.Enum,但是不能显示继承Enum。

② 枚举就相当于一个类,可以定义构造方法,成员变量,普通方法和抽象方法。

③ 默认私有的构造方法,即使不写访问权限也是private(假构造器,底层没有无参数构造器)。

④ 每个实例分别用一个全局常量表示,枚举的对象是固定的,实例个数有限,不能使用new关键字。

⑤ 枚举实例必须位于枚举内中最开始的部分,枚举实例列表的后面要有分号与其他成员相分隔。

⑥ 枚举实例后有花括号时,该实例是枚举类的匿名内部类对象(查看编译后的class文件)。


枚举的使用:

① 枚举中都是全局公共的静态常量,可以直接使用枚举类名调用。

② 因为java.lang.Enum类是所有枚举类的父类,所以所有的枚举对象都可以调用Enum类中的方法。

③ 编译器生成的枚举类的静态方法。

④ 从Java5开始出现枚举,switch也支持操作枚举类型。


          

本文由职坐标整理并发布,希望对同学们有所帮助。了解更多详情请关注编程语言JAVA频道!


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