Java介面理解與應用

Java編程語言中，介面是一種定義了一組方法（僅有方法聲明，無任何方法實現的定義）的集合，這些方法的訪問修飾符都是public，可以被其他程序調用。實現介面中的所有方法，這樣的類被稱為實現類。和許多面向對象編程語言一樣，Java 是為了實現代碼重用而引入介面這一概念。

一、介面的定義與繼承

介面定義了一組方法的規範，沒有提供任何方法的實現，這些方法會作為規範被其他類實現，實現這些方法的類就可以向外界提供這些方法的實現。 介面定義的方法默認使用public abstract修飾符，public abstract可以省略。

例子：

interface Animal{
    void eat();
    void sleep();
}

public class Dog implements Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("Dog eats meat.");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("Dog sleeps soundly.");
    }
}

找到實現類Dog，它必須實現Animal介面的所有方法，否則編譯器將發現一個編譯時錯誤。在方法中，我們實現了eat和sleep方法，Dog類現在可以作為Animal類型使用，例如：

class Test{
    public static void main(String[] args){
        Animal a = new Dog();
        a.eat();
        a.sleep();
    }
}

在Java編程中，介面可以被其他介面繼承。

例子：

interface Animal{
    void eat();
    void sleep();
}

interface Lion extends Animal{
    void roar();
}

Lion繼承Animal介面，可以繼承其方法，不需要再重複其框架

二、介面的多重繼承

Java允許一個介面繼承多個介面，稱為多重繼承，並且允許繼承鏈中的同名方法，例如：

interface Animal{
    void eat();
    void sleep();
}

interface Mammal{
    void giveBirth();
}

interface Dog extends Animal, Mammal{
    void bark();
}

這個例子展示了Dog介面多重繼承Animal和Mammal介面，這兩個介面中都有未實現的方法eat() 和sleep()，這樣的介面可以使實現類更加具有靈活性。

三、介面的默認方法和靜態方法

Java 8引進了默認方法和靜態方法的概念，默認方法允許在不破壞已有實現情況下向介面添加新方法。介面中的靜態方法可以在介面中直接調用，而無需實現類。它們都使用default關鍵字來定義。

例子：

interface Vehicle{
    void run();

    default void stop(){
        System.out.println("Stop vehicle.");
    }

    static void horn(){
        System.out.println("Make noise!");
    }
}

class Bike implements Vehicle{
    public void run(){
        System.out.println("Bike is running!");
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args){
        Vehicle v1 = new Bike();
        v1.run();
        v1.stop();
        Vehicle.horn();
    }
}

在運行main方法後，我們可以看到Bike類實現了介面中的run方法，同時默認方法stop方法的實現也被調用，Vehicle中的靜態方法horn()直接被調用。