文章目录

• 1、为什么会存在接口
• 2、定义接口
• 3、接口继承
• 4、接口实现
• 5、三个常用接口
• • 5.1 Comparable
  • 5.2 Comparator
  • 5.3 Cloneable

1、为什么会存在接口

接口是抽象方法和常量值定义的集合，是抽象类的更近一步

• 一方面，有时必须从几个类中派生出一个子类，继承它们所有的属性和方法。但是，Java不支持多重继承。有了接口，就可以得到多重继承的效果
• 另一方面，有时必须从几个类中抽取出一些共同的行为特征，而它们之间又没有is-a的关系，仅仅是具有相同的行为特征而已。例如：很多电子设备都有USB接口，但它们之间又不相互依赖，只是通过USB接口进行交互

接口声明了一组能力，但它自己并没有实现这个能力，它只是一个约定

2、定义接口

定义一个接口，代码如下：

interface Run {void run();
}

定义接口的代码解释如下：

1. Java使用interface这个关键字来声明接口
2. interface关键字后面就是接口的名字Run
3. 接口定义里面，声明了一个方法run，但是没有定义方法体。

使用接口时的注意事项：

• 接口中的方法一定是抽象方法，因此可以省略 abstract
• 接口中的方法一定是 public，因此可以省略 public

• 接口当中的普通方法不能有具体实现，如果非要实现(可以称之为抽象方法)，只能通过关键字default来修饰这个方法，例如：

• 接口中可以存在静态方法

• 接口不能被单独实例化

• 接口当中定义的成员变量默认是public static final修饰的，必须初始化

• 当一个类实现了一个接口，就必须要重写接口当中的抽象方法

3、接口继承

一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法

单继承，一个接口继承另一个接口

interface IA {
}interface IB extends IA {
}

多继承，一个接口继承多个接口

interface IA {
}interface IB {
}interface IC extends IA, IB {
}

4、接口实现

接口与接口之间称之为继承（使用关键字extends），而接口与类之前称之为实现（使用关键字implements）

当一个非抽象的类实现接口的话，必须将接口中所有的抽象方法全部实现（覆盖、重写）（和继承抽象类一样）

例1，实现多个接口：

interface IA {void runA();
}interface IB {void runB();
}class C implements IA, IB {@Overridepublic void runA() {}@Overridepublic void runB() {}
}

当类C去实现接口IA和IB时，需要重写接口IA中的抽象方法runA和接口IB中的抽象方法runB，否则会报错

例2，实现单个接口：

interface IA {void runA();
}interface IB extends IA{void runB();
}class C implements IB {@Overridepublic void runA() {}@Overridepublic void runB() {}
}

接口IB继承接口IA，类C去实现接口IB时，需要重写接口IB中自己的抽象方法runB，并且还需要重写从接口IA中继承下来的抽象方法runA，否则会报错

继承和实现都存在的话，代码应该怎么写？

extends 关键字在前，implements 关键字在后

interface IA {void runA();
}class B {}class C extends B implements IA {@Overridepublic void runA() {}
}

注意：当我们在实现接口的时候，重写接口中的抽象方法时，需要添加public，否则是默认的包访问权限，是权限的缩小，会报错

小总结：
1、使用interface来修饰的。 interface IA {}
2、接口当中的普通方法，不能有具体的实现。非要实现，只能通过关键字default来修饰，这个方法。
3、接口当中，可以有static的方法。
4、里面的所有的方法都是public的。
5、抽象方法，默认是public abstract的。
6、接口是不可以被通过关键字new来实例化的。
7、类和接口之间的关系是通过implements实现了。
8、当一个类实现了一个接口，就必须要重写接口当中的抽象方法。
9、接口当中的成员变量，默认是public static final修饰的
10、 当一个类实现-个接口之后，重写这个方法的时候，这个方法前面必须加上public。
11、 一个类可以通过关键字extends继承一个抽象类或者普通类，但是只能继承一个类。 同时，也可以通过implements实现多个接口，接口之间使用逗号隔开就好。先使用extends，再使用implements

抽象类和接口的区别：
抽象类和接口都是 Java 中多态的常见使用方式
核心区别：抽象类中可以包含普通方法和普通字段，这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写)，而接口中不能包含普通方法，子类必须重写所有的抽象方法

5、三个常用接口

5.1 Comparable

class Student{public int age;public String name;public double score;public Student(int age, String name, double score) {this.age = age;this.name = name;this.score = score;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"age=" + age +", name='" + name + '\'' +", score=" + score +'}';}
}public class Test4 {public static void main(String[] args) {Student[] students = new Student[3];students[0] = new Student(12, "fl", 98.9);students[1] = new Student(15, "fenglei", 95);students[2] = new Student(11, "lyj", 96);Arrays.sort(students);System.out.println(Arrays.toString(students));}
}

这里有一个数组，里面的元素类型是Student，需要对其进行排序，运行代码，结果报错

原因很简单，因为在排序时并没有指定排序规则。

如果想代码正常运行，则需要Student去实现Comparable接口，当查看Comparable接口时，里面只有一个方法，需要我们重写

compareTo方法的返回值是整型，它是先比较对应字符的大小(ASCII码顺序)，如果第一个字符和参数的第一个字符不等，结束比较，返回他们之间的长度差值，如果第一个字符和参数的第一个字符相等，则以第二个字符和参数的第二个字符做比较，以此类推,直至比较的字符或被比较的字符有一方结束。

• 如果参数字符串等于此字符串，则返回值 0
• 如果此字符串小于字符串参数，则返回一个小于 0 的值
• 如果此字符串大于字符串参数，则返回一个大于 0 的值

如果想要按照年龄排序：

class Student implements Comparable{//谁调用compareTo，谁就是this@Overridepublic int compareTo(Student o) {if (this.age > o.age) {return 1;}else if (this.age == o.age) {return 0;}else {return -1;}}
}

如果想要按照分数排序：

class Student implements Comparable{//谁调用compareTo，谁就是this@Overridepublic int compareTo(Student o) {if (this.score > o.score) {return 1;}else if (this.score == o.score) {return 0;}else {return -1;}}
}

如果Student类中还有其他字段，并且想按其他字段进行排序，以此类推。
但是Comparable接口有一个很大的缺点：对类的侵入型非常强。一旦在类中写好，就不敢轻易改动了，因为所以的比较方式都是按照写好的比较规则进行比较的

5.2 Comparator

刚刚已经了解到了Comparable接口的缺点，那么如何改进，或者有什么替代它的方法吗？
当然，那就是使用Comparator，Comparator里面也有compare，也需要进行重写

例如用年龄进行排序

class AgeComparator implements Comparator {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o1.age - o2.age;}
}

定义一个比较器去实现Comparator接口，调用sort时，再将这个比较器作为参数传入，sort内部会自己帮我们处理：

使用Comparator的好处就是自定义排序时，不用在Student类的内部进行修改，只需要自己定义一个类(比较器)去实习Comparator接口即可。

总的来说：Comparator更加灵活，对类的侵入性很弱

具体使用Comparable还是Comparator取决于业务，但一般使用Comparator

例如再用分数进行排序：

class ScoreComparator implements Comparator {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return (int)(o1.score - o2.score);}
}

5.3 Cloneable

java中创建对象的方式有两种：第一种就是通过关键字new，第二种就是通过clone

首先我们来思考一个问题：如何进行对象的拷贝？
Object 类中存在一个 clone 方法，调用这个方法可以创建一个对象的 “拷贝”。但是要想合法调用 clone 方法，必须要先实现 Clonable 接口，否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常。
我们先来看Clonable接口的源码：

我们可以看到这类接口什么都没有，那么我们称这类接口为空接口，也就是标记接口
空接口的意义：标记当前这个类是可以被克隆的。克隆会做一件事情，拷贝一份副本

当我们使用clone方法时，需要异常捕获

除此之外，也需要进行类型转换，因为clone方法返回的是Object，点击源码就可以查看

Cloneable引出的深浅拷贝问题

先看一段代码：

class Money {public double m = 12.5;
}class Person implements Cloneable{public int age;public Money money = new Money();@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}public class Test5 {public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person();try {Person person2 = (Person) person1.clone();System.out.println("person1: " + person1.money.m);System.out.println("person2: " + person2.money.m);person1.money.m = 12.6;System.out.println("修改后");System.out.println("person1: " + person1.money.m);System.out.println("person2: " + person2.money.m);} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}}
}

现在有一个Money类，并在Person类中加入了Money类的实例，此时通过person1实例去克隆一个person2实例，并打印两者的money.m，再修改person1.money.m，然后再打印两者的money.m，会出现什么情况呢？

最终的结果却是修改了person1.money.m为12.6， person2.money.m也变为了12.6。
为什么会这样，看看内存布局图就明白了：

当我们通过实例person1拷贝实例person2时，里面的money只是简单的赋值操作，所以两者的money都指向了同一份内存空间，当我们去修改person1中的money时，也就相当于修改了person2中的money，所以最终的打印结果是一致的。

所以对于这样的拷贝，我们称之为浅拷贝。

但有些情况下，我们是需要进行深拷贝的，例如：

当我们在Person类中重写clone方法时，是直接返回了super.clone

但是clone出来的对象里面的money并没有改变，也就是说里面的money也需要重新clone一份，例如：

class Person implements Cloneable{public int age;public Money money = new Money();@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {Person tmp = (Person) super.clone();tmp.money = (Money) this.money.clone();return tmp;}
}

因为在Person类中的clone方法中用到了Money类的clone方法，所以在Money类中也需要实现Cloneable接口，重写clone方法：

class Money implements Cloneable{public double m = 12.5;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}

修改完之后，再运行代码

修改person1的money并不影响person2的money，则说明Person类的clone是深拷贝