Java 接口 · Programiz 中文系列教程

# Java 接口 > 原文： [https://www.programiz.com/java-programming/interfaces](https://www.programiz.com/java-programming/interfaces) #### 在本教程中，我们将学习 Java 接口。我们将借助示例学习如何实现接口以及何时使用它们。在 Java 中，接口定义了其他类必须实现的一组规范。例如， ```java interface Polygon { public void getArea(); } ``` 在此，`Polygon`是一个接口。我们已经使用`interface`关键字来声明一个接口。 `getArea()`方法是在`Polygon`接口中定义的规范。使用此接口的所有类都必须实现`getArea()`方法。接口可以包含抽象方法和常量。例如， ```java interface Polygon { public static final String color = "blue"; public void getArea(); } ``` 在上面的示例中，我们创建了一个接口`Polygon`。它包括一个常量变量`color`和一个抽象方法`getArea()`。重要的是要注意，接口内的所有方法都是隐式`public`，而所有字段都是隐式`public static final`。因此，没有必要在接口内部指定访问说明符。例如，我们可以将上面的代码编写为 ```java interface Polygon { String color = "blue"; void getArea(); } ``` * * * ## 接口中的`implements`关键字像抽象类一样，我们无法创建接口的对象。但是，我们可以在其他类中实现接口。在 Java 中，我们使用`implements`关键字实现接口。例如， ```java interface Polygon { void getArea(int length, int breadth); } class Rectangle implements Polygon { public void getArea(int length, int breadth) { System.out.println("The area of the rectangle is " + (length * breadth)); } } class Main { public static void main(String[] args) { Rectangle r1 = new Rectangle(); r1.getArea(5, 6); } } ``` **输出** ```java The area of the rectangle is 30 ``` 在上面的程序中，我们创建了一个接口`Polygon`。`Polygon`接口具有抽象方法`getArea()`。这意味着任何实现`Polygon`的类都必须提供`getArea()`方法的实现。请注意，`Rectangle`类（实现了`Polygon`接口）具有实现的方法`getArea()`。 * * * ## 为什么要使用接口？现在我们知道了接口是什么，让我们了解为什么在 Java 中使用接口。 * 接口提供了类（实现它）必须遵循的规范。在上面的示例中，我们已将`getArea()`用作接口`Polygon`内的规范。这就像设置一个规则，即我们应该能够获取每个多边形的面积。因此，任何实现`Polygon`接口的类都必须提供`getArea()`方法的实现。 * 与抽象类相似，接口可帮助我们实现 Java 抽象。在这里，我们知道`getArea()`计算多边形的面积，但是对于不同的多边形，计算面积的方式是不同的。因此，`getArea()`的实现彼此独立。 * 接口还用于在 Java 中实现多重继承。如果子类是从两个或多个类继承的，则它是多重继承。在 Java 中，无法通过扩展类来实现多重继承。但是，一个类可以实现多个接口。这使我们能够使用 Java 获得多重继承的功能。例如， ```java interface Line { ... } interface Polygon { ... } class Rectangle implements Line, Polygon{ ... } ``` 在此，`Rectangle`必须提供`Line`和`Polygon`的所有方法的实现。 * * * ## 接口中的私有方法和静态方法随着 Java 8 的发布，接口现在可以包含静态方法。与类相似，我们可以使用其引用访问接口的静态方法。例如， ```java Polygon.staticMethod(); ``` 此外，接口在 Java 9 发行版中支持私有方法。现在，您可以在接口中使用**私有方法**和**私有静态方法**。由于无法实例化接口，因此将私有方法用作辅助方法，以为接口中的其他方法提供支持。 * * * ## 接口中的默认方法随着 Java 8 的发布，在接口内部引入了带有实现的方法（默认方法）。在此之前，所有方法都是 Java 中的抽象方法。要在接口内部声明默认方法，我们使用`default`关键字。例如， ```java public default void getSides() { // body of getSides() } ``` ### 为什么使用默认方法？让我们以一个场景来理解为什么 Java 中引入了默认方法。假设我们需要在接口中添加一个新方法。我们可以轻松地在接口中添加方法，而无需执行。但是，这还不是故事的结局。我们实现该接口的所有类都必须提供该方法的实现。如果大量类正在实现此接口，则我们需要跟踪所有这些类并对其进行更改。这不仅繁琐，而且容易出错。为了解决这个问题，Java 引入了默认方法。默认方法像普通方法一样继承。让我们以一个例子来更好地了解默认方法。 ### 示例 2：默认方法 ```java interface Polygon { void getArea(); default void getSides() { System.out.println("I can get sides of polygon."); } } class Rectangle implements Polygon { public void getArea() { int length = 6; int breadth = 5; int area = length * breadth; System.out.println("The area of the rectangle is "+area); } public void getSides() { System.out.println("I have 4 sides."); } } class Square implements Polygon { public void getArea() { int length = 5; int area = length * length; System.out.println("The area of the square is "+area); } } class Main { public static void main(String[] args) { Rectangle r1 = new Rectangle(); r1.getArea(); r1.getSides(); Square s1 = new Square(); s1.getArea(); } } ``` **输出**： ```java The area of the rectangle is 30 I have 4 sides The area of the square is 25 ``` 在上面的示例中，我们创建了一个接口`Polygon`。`Polygon`具有默认方法`getSides()`和抽象方法`getArea()`。然后，类`Rectangle`实现`Polygon`。`Rectangle`提供了抽象方法`getArea()`的实现，并覆盖了默认方法`getSides()`。我们创建了另一个`Square`类，它也实现了`Polygon`。在此，`Square`仅提供抽象方法`getArea()`的实现。 * * * ### 接口的实际示例让我们来看一个更实用的 Java 接口示例。 ```java // To use the sqrt function import java.lang.Math; interface Polygon { void getArea(); // calculate the perimeter of a Polygon default void getPerimeter(int... sides) { int perimeter = 0; for (int side: sides) { perimeter += side; } System.out.println("Perimeter: " + perimeter); } } class Triangle implements Polygon { private int a, b, c; private double s, area; // initializing sides of a triangle Triangle(int a, int b, int c) { this.a = a; this.b = b; this.c = c; s = 0; } // calculate the area of a triangle public void getArea() { s = (double) (a + b + c)/2; area = Math.sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); System.out.println("Area: " + area); } } class Main { public static void main(String[] args) { Triangle t1 = new Triangle(2, 3, 4); // calls the method of the Triangle class t1.getArea(); // calls the method of Polygon t1.getPerimeter(2, 3, 4); } } ``` **输出**： ```java Area: 2.9047375096555625 Perimeter: 9 ``` 在上面的程序中，我们创建了一个接口`Polygon`。它包括默认方法`getParameter()`和抽象方法`getArea()`。我们可以用相同的方式计算所有多边形的周长，因此我们在`Polygon`中实现了`getPerimeter()`的主体。现在，所有实现`Polygon`的多边形都可以使用`getPerimeter()`计算周长。但是，面积的计算对于不同的多边形是不同的，因为计算面积的规则对于不同的多边形是不同的。因此，在没有实现的情况下，将`getArea()`包括在`Polygon`中。并且，任何实现`Polygon`接口的类都必须提供`getArea()`的实现。 * * * ## 接口中的`extends`关键字与类相似，接口可以扩展其他接口。`extends`关键字用于扩展接口。例如， ```java interface Line { //members of Line interface } interface Polygon extends Line { //members of Polygon interface and Line interface } ``` 在上面的示例中，接口`Polygon`扩展了`Line`接口。现在，如果一个类实现了`Polygon`，则它应该为`Line`和`Polygon`的所有抽象类提供实现。注意，一个接口可以扩展多个接口，类似于实现多个接口的类。例如， ```java interface A { ... } interface B { ... } Interface C extends A, B { ... } ```