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2009-10-07 15:12
一, 接口基礎(chǔ)知識(shí)
1, java語言不支持一個(gè)類有多個(gè)直接的父類(多繼承),但可以實(shí)現(xiàn)（implements）多個(gè)接口,間接的實(shí)現(xiàn)了多繼承.
2, 與接口相關(guān)的設(shè)計(jì)模式: 1, 定制服務(wù)模式 設(shè)計(jì)精粒度的接口,每個(gè)接口代表相關(guān)的一組服務(wù),通過繼承來創(chuàng)建復(fù)合接口 2, 適配器模式 當(dāng)每個(gè)系統(tǒng)之間接口不匹配時(shí),用適配器來轉(zhuǎn)換接口 3, 默認(rèn)適配器模式 為接口提供簡單的默認(rèn)實(shí)現(xiàn) 4, 代理模式 為接口的實(shí)現(xiàn)類創(chuàng)建代理類,使用者通過代理來獲得實(shí)現(xiàn)類的服務(wù) 5, 標(biāo)識(shí)類型模式 用接口來標(biāo)識(shí)一種沒有任何行為的抽象類型 6, 常量接口模式 在接口中定義靜態(tài)常量,在其它類中通過import static語句引入這些常量 3, 接口的特征歸納： 1, 接口中的成員變量默認(rèn)都是public,static,final類型的(都可省略),必須被顯示初始化,即接口中的成員變量為常量(大寫,單詞之間用"_"分隔) 2, 接口中的方法默認(rèn)都是public,abstract類型的(都可省略),沒有方法體,不能被實(shí)例化 public interface A { int CONST = 1; //合法,CONST默認(rèn)為public,static,final類型 void method(); //合法,method()默認(rèn)為public,abstract類型 public abstract void method2(); //method2()顯示聲明為public,abstract類型 } 3, 接口中只能包含public,static,final類型的成員變量和public,abstract類型的成員方法 public interface A { int var; //錯(cuò),var是常量,必須顯示初始化 void method(){...}; //錯(cuò),接口中只能包含抽象方法 protected void method2(); //錯(cuò),接口中的方法必須是public類型 static void method3(){...}; //錯(cuò),接口中不能包含靜態(tài)方法 } 4, 接口中沒有構(gòu)造方法,不能被實(shí)例化 public interface A { public A(){...}; //錯(cuò),接口中不能包含構(gòu)造方法 void method(); } 5, 一個(gè)接口不能實(shí)現(xiàn)(implements)另一個(gè)接口,但它可以繼承多個(gè)其它的接口 public interface A { void methodA(); } public interface B { void methodB(); } public interface C extends A, B //C稱為復(fù)合接口 { void methodC(); } public interface C implements A{...} //錯(cuò) 6, 接口必須通過類來實(shí)現(xiàn)它的抽象方法 public class A implements B{...} 7, 當(dāng)類實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口時(shí),它必須實(shí)現(xiàn)接口中的所有抽象方法,否則這個(gè)類必須聲明為抽象的 8, 不允許創(chuàng)建接口的實(shí)例(實(shí)例化),但允許定義接口類型的引用變量,該引用變量引用實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口的類的實(shí)例 public class B implements A{} A a = new B(); //引用變量a被定義為A接口類型,引用了B實(shí)例 A a = new A(); //錯(cuò)誤,接口不允許實(shí)例化 9, 一個(gè)類只能繼承一個(gè)直接的父類,但可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口,間接的實(shí)現(xiàn)了多繼承. public class A extends B implements C, D{...} //B為class,C,D為interface 4, 通過接口,可以方便地對(duì)已經(jīng)存在的系統(tǒng)進(jìn)行自下而上的抽象,對(duì)于任意兩個(gè)類,不管它們是否屬于同一個(gè)父類,只有它 們存在相同的功能,就能從中抽象出一個(gè)接口類型.對(duì)于已經(jīng)存在的繼承樹,可以方便的從類中抽象出新的接口,但從類 中抽象出新的抽象類卻不那么容易,因此接口更有利于軟件系統(tǒng)的維護(hù)與重構(gòu).對(duì)于兩個(gè)系統(tǒng),通過接口交互比通過抽象 類交互能獲得更好的松耦合. 5, 接口是構(gòu)建松耦合軟件系統(tǒng)的重要法寶,由于接口用于描述系統(tǒng)對(duì)外提供的所有服務(wù),因此接口中的成員變量和方法都 必須是public類型的,確保外部使用者能訪問它們,接口僅僅描述系統(tǒng)能做什么,但不指明如何去做,所有接口中的方法 都是抽象方法,接口不涉及和任何具體實(shí)例相關(guān)的細(xì)節(jié),因此接口沒有構(gòu)造方法,不能被實(shí)例化,沒有實(shí)例變量. 二, 比較抽象類與接口
1, 抽象類與接口都位于繼承樹的上層 相同點(diǎn) 1, 代表系統(tǒng)的抽象層,當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)使用一顆繼承樹上的類時(shí),應(yīng)該盡量把引用變量聲明為繼承樹的上層抽象類型, 這樣可以提高兩個(gè)系統(tǒng)之間的送耦合 2, 都不能被實(shí)例化 3, 都包含抽象方法,這些抽象方法用于描述系統(tǒng)能提供哪些服務(wù),但不提供具體的實(shí)現(xiàn) 不同點(diǎn): 1, 在抽象類中可以為部分方法提供默認(rèn)的實(shí)現(xiàn),從而避免在子類中重復(fù)實(shí)現(xiàn)它們,這是抽象類的優(yōu)勢(shì),但這一優(yōu)勢(shì) 限制了多繼承,而接口中只能包含抽象方法. 由于在抽象類中允許加入具體方法,因此擴(kuò)展抽象類的功能,即向抽象類中添加具體方法,不會(huì)對(duì)它的子類造 成影響,而對(duì)于接口,一旦接口被公布,就必須非常穩(wěn)定,因?yàn)殡S意在接口中添加抽象方法,會(huì)影響到所有的實(shí) 現(xiàn)類,這些實(shí)現(xiàn)類要么實(shí)現(xiàn)新增的抽象方法,要么聲明為抽象類 2, 一個(gè)類只能繼承一個(gè)直接的父類,這個(gè)父類可能是抽象類,但一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口,這是接口的優(yōu)勢(shì),但這 一優(yōu)勢(shì)是以不允許為任何方法提供實(shí)現(xiàn)作為代價(jià)的 三, 為什么Java語言不允許多重繼承呢?
當(dāng)子類覆蓋父類的實(shí)例方法或隱藏父類的成員變量及靜態(tài)方法時(shí),Java虛擬機(jī)采用不同的綁定規(guī)則,假如還允許 一個(gè)類有多個(gè)直接的父類,那么會(huì)使綁定規(guī)則更加復(fù)雜,因此,為了簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制,Java語言 禁止多重繼承. 而接口中只有抽象方法,沒有實(shí)例變量和靜態(tài)方法,只有接口的實(shí)現(xiàn)類才會(huì)實(shí)現(xiàn)接口的抽象方法(接口中的抽象方 法是通過類來實(shí)現(xiàn)的),因此,一個(gè)類即使有多個(gè)接口,也不會(huì)增加Java虛擬機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定的復(fù)雜度.因?yàn)镴ava虛 擬機(jī)永遠(yuǎn)不會(huì)把方法與接口綁定,而只會(huì)把方法與它的實(shí)現(xiàn)類綁定. 四, 使用接口和抽象類的總體原則:
1, 用接口作為系統(tǒng)與外界交互的窗口 站在外界使用者(另一個(gè)系統(tǒng))的角度,接口向使用者承諾系統(tǒng)能提供哪些服務(wù),站在系統(tǒng)本身的角度,接口制定 系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)哪些服務(wù),接口是系統(tǒng)中最高層次的抽象類型.通過接口交互可以提高兩個(gè)系統(tǒng)之間的送耦合 系統(tǒng)A通過系統(tǒng)B進(jìn)行交互,是指系統(tǒng)A訪問系統(tǒng)B時(shí), 把引用變量聲明為系統(tǒng)B中的接口類型,該引用變量引用系統(tǒng)B中接口的實(shí)現(xiàn)類的實(shí)例. public interface B { } public class C implements B { } public class A { } B a = new C(); 2, 接口本身必須非常穩(wěn)定,接口一旦制定,就不允許隨遇更加,否則對(duì)外面使用者及系統(tǒng)本身造成影響 3, 用抽象類來定制系統(tǒng)中的擴(kuò)展點(diǎn) 抽象類來完成部分實(shí)現(xiàn),還要一些功能通過它的子類來實(shí)現(xiàn) 2008/1/9
一, Java多態(tài)機(jī)制中的綁定規(guī)則深入剖析 class Base { String var = "BaseVar"; //實(shí)例變量 static String staticVar = "StaticBaseVar"; //靜態(tài)變量 void method() //實(shí)例方法
{ System.out.println("Base method"); } static void staticMethod() //靜態(tài)方法
{ System.out.println("Static Base method"); } } public class Sub extends Base
{ String var = "SubVar"; //實(shí)例變量 static String staticVar = "StaticSubVar"; //靜態(tài)變量 void method() //隱藏父類的method()方法 { System.out.println("Sub method"); } static void staticMethod() //隱藏父類的staticMethod()方法
{ System.out.println("Static Sub method"); } String subVar = "Var only belonging to Sub";
void subMethod()
{ System.out.println("method only belonging to Sub"); } public static void main(String args[])
{ //引用變量who被聲明為Base類型,引用Sub類的實(shí)例 Base who = new Sub(); //成員變量(靜態(tài)變量,實(shí)例變量)與引用變量所聲明的類型(Base類型)的成員變量綁定 System.out.println("who.var = "+who.var); //所以,打印Base類的var變量 System.out.println("who.staticVar = "+who.staticVar); //所以,打印Base類的staticVar變量 //實(shí)例方法與引用變量實(shí)際引用的對(duì)象(Sub對(duì)象)的方法綁定
//靜態(tài)方法與引用變量所聲明的類型(Base類型)的方法綁定who.method(); //所以,打印Sub實(shí)例的method()方法 who.staticMethod(); //所以,打印Base類的staticMethod()方法 } } 【分析過程】 1, 對(duì)于一個(gè)引用類型的變量,Java編譯器按照它聲明的類型來處理. 例如在以下代碼中,編譯器認(rèn)為who是Base類型的引用變量,不存在subVar成員變量喝subMethod()方法,編譯報(bào)錯(cuò) Base who = new Sub(); //引用變量who被聲明為Base類型,引用Sub類的實(shí)例 who.subVar = "123"; //編譯錯(cuò),在Base類中沒有subVar屬性 who.subMethod(); //編譯錯(cuò),在Base類中沒有submethod()方法 如果要訪問Sub類的成員,必須通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換: Base who = new Sub(); //把Base引用類型的who成員變量強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為Sub引用類型 //把引用變量轉(zhuǎn)換為子類的類型稱為向下轉(zhuǎn)型,把引用變量轉(zhuǎn)換為父類的類型稱為向上轉(zhuǎn)型 ((Sub)who).subVar = "123"; ((Sub)who).subMethod(); Java編譯器允許在具有直接或間接繼承關(guān)系的類之間進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換,對(duì)于向上轉(zhuǎn)型,Java編譯器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,對(duì)于 向下轉(zhuǎn)型,需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 如果兩種類型之間沒有繼續(xù)關(guān)系,即不在繼承樹的同一個(gè)繼承分支上,那么Java編譯器不允許進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換 2, 對(duì)于一個(gè)引用類型的變量,運(yùn)行時(shí)Java虛擬機(jī)按照它實(shí)際引用的對(duì)象來處理 例如以下代碼雖編譯可通過,但運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出ClassCastException運(yùn)行時(shí)異常 Base who = new Base(); //who引用Base類的實(shí)例 Sub s = (Sub)who; //運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出ClassCastException 在運(yùn)行時(shí),子類的對(duì)象可以轉(zhuǎn)換為父類類型,而父類的對(duì)象實(shí)際上無法轉(zhuǎn)換為子類類型 3, 在運(yùn)行時(shí)環(huán)境中,通過引用類型變量來訪問所引用對(duì)象的方法和屬性時(shí),Java虛擬機(jī)采用以下綁定規(guī)則: 1, 實(shí)例方法與引用變量實(shí)際引用的對(duì)象的方法綁定,這種綁定屬于動(dòng)態(tài)綁定,因?yàn)槭窃谶\(yùn)行時(shí)由Java虛擬機(jī) 動(dòng)態(tài)決定的 2, 靜態(tài)方法與引用變量所聲明的類型的方法綁定,這種綁定屬于靜態(tài)綁定,因?yàn)閷?shí)際上是在編譯階段就已經(jīng) 綁定 3, 成員變量(靜態(tài)變量,實(shí)例變量)與引用變量所聲明的類型的成員變量綁定,這種綁定屬于靜態(tài)綁定,因?yàn)?br> 實(shí)際上是在編譯階段就已經(jīng)綁定 |
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