前言引入
官方解释：Java接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。
我的理解：接口可以理解为一种特殊的抽象类，里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所组成。接口是解决Java无法使用多继承的一种手段，可以实现多个接口的实现，但是接口在实际中更多的作用是制定标准的。或者我们可以直接把接口理解为100%的抽象类，接口中的方法必须全部是抽象方法。
一、接口的基本概念与主要特点；
二、接口的使用；
三、接口应用：简单工厂设计模式、代理设计模式简单实现。
一、接口的基本概念与主要特点
- 如果一个类中只是由抽象方法和全局变量所组成，那么在这种情况下不会定义为抽象类，而会定义为接口，接口严格来讲是一个抽象类，而且这个类里面只有抽象方法和全局变量，没有构造方法。
1.1 接口特点
就像一个类一样，一个接口也能够拥有方法和属性，但是在接口中声明的方法默认是抽象的。（即只有方法标识符，而没有方法体）。
- 接口不能实例化，可以按照多态的方式来实例化；
- 接口没有构造方法；
- 接口指明了一个类必须要做什么和不能做什么，相当于类的行为的规划；
- 一个接口就是描述一种能力，比如 “Animal” 也可以作为一个接口，并且任何实现“Animal”接口的类都必须有能力实现 “奔跑”这个动作（或者implement run()方法），所以接口的作用就是告诉类，你要实现我这种接口代表的功能，你就必须实现某些方法，我才能承认你确实拥有该接口代表的某种能力;
- 如果一个类实现了一个接口中要求的所有的方法，然而没有提供方法体而仅仅只有方法标识，那么这个类一定是一个抽象类。（牢记：抽象方法只能存在于抽象类或者接口中，但抽象类中却能存在非抽象方法，即有方法体的方法。接口是百分之百的抽象类）
一个JAVA库中接口的例子是：Iterator 接口，这个接口代表了“能够进行迭代遍历”这种能力，任何类只要实现了这个 “ Iterator” 接口的话，这个类也具备了 “迭代遍历” 这种能力，那么就可以用来进行元素遍历操作了。
1.2 为什么要用接口
- 接口被用来描述一种抽象，表达的一种 “ has - a” 关系，方便以后功能的扩展。
- Java可以通过实现接口来弥补单继承局限。
- 接口用来实现解耦，制定一种标准。
- 接口定义的变量一定是public static final 的，实现 此接口的类都可以使用这个变量。
二、接口的使用
2.1 接口的定义
要定义一个接口使用 interface 关键字完成。
interface A{ // 定义接口
public static final String MSG="hello";
// 抽象方法
public abstract void print();
}由于接口里面存在有抽象方法，所以接口对象不能用关键字new进行实例化的操作。先说几个接口使用的限制：
- 接口必须要有子类实现，此时一个子类可以使用implement关键字实现多个接口；
- 接口的子类（如果不是抽象类），必须要覆写接口中的全部抽象方法；
- 接口中的对象可以利用子类对象的向上转型进行实例化的操作。
范例：实现接口
interface A { // 定义了接口
public static final String MSG = "hello";
// 抽象方法
public abstract void print();
}
interface B {
public abstract void get();
}
class X implements A,B { // 实现多个接口
public void get() {
System.out.println("B接口的抽象方法");
}
public void print() {
System.out.println("A接口的抽象方法");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String args[]){
X x = new C();//实例化子类对象
A a = x;
B b = x;
// A a = new X();//向上转型
// B b = new X();//向上转型
a.print();
b.get();
}
}以上的代码实例化了 “x” 对象，由于 X 是 A 和 B 的子类，那么 X 类对象可以变为 A 接口或 B 接口类的对象。
在定义上 A 和 B 接口没有任何的直接联系，但是这两个接口却同时拥有一个子类: X 子类，不要被类型和名称所迷惑，因为最终实例化的 X 的子类，而这个子类属于 B 类的对象，所以以上的代码行的通，代码编写上并不是很友好。
- 子类除了可以实现接口，还可能去继承抽象类，所以说一个子类又要继承抽象类，还要实现接口的话，先使用extends继承，而后使用implements实现。
2.2 子类继承和接口实现使用
代码示例（即有继承关系又有接口实现）
interface A { // 定义了接口
public static final String MSG = "hello";
// 抽象方法
public abstract void print();
}
interface B {
public abstract void get();
}
abstract class C { // 定义一个抽象类
public abstract void change();
}
class X extends C implements A,B {//先继承，再实现接口
public void get() {
System.out.println("B接口的抽象方法");
}
public void print() {
System.out.println("A接口的抽象方法");
}
public void change(){
System.out.println("C类的抽象方法");
}
}对接口而言，发现里面的组成是抽象方法和全局变量，所以很多的时候有些人为了简略不会写 abstract 和 public static final，并且在方法上是否编写 public 结果都是一样的，因为在接口里面只能够使用一种访问权限——public。以下两个接口的定义效果是一样的：
interface A{
public static final String MSG="HELLO";
public void fun();
}
// 另一种定义方式 ，常量的话 我们 一般 写成 public static final String MSG = “Hello”;
Interface A{
String MSG=”HELLO”;
void fun();
}一个抽象类可以继承一个抽象类，一个接口可以使用extends关键字同时继承多个接口，接口不可以继承抽象类。
2.3 接口的多继承
范例：接口的多继承
interface A {
public void funA();
}
interface B {
public void funB();
}
interface C extends A,B {
public void funC();
}
class X implements C {
public void funA() { } // 覆写全部的方法
public void funB() { }
public void funC() { }
}从继承关系上讲接口比抽象类的优势明显：
- 一个抽象类只能继承一个抽象类，而接口没有这个限制；
- 一个子类只能够继承一个抽象类，而却可以实现多个接口。
在java中，接口解决了单继承的局限性问题。 虽然从接口本身的概念来讲只能够由抽象方法和全局变量所组成，但是所有的内部结构不受这些要求的限制，也就是说在接口中可以定义普通内部类、抽象内部类、内部接口。
2.4 在接口中定义抽象类和 static 接口
范例：在接口里定义抽象类
interface A{
public void funA();
// 独立的class文件，
abstract class B{
// 在接口中的abstract可以不用写，但在抽象类中的抽象方法必须要写abstract
public abstract void funB();
}
interface Entry { // 接口中定义接口 ，Map.Entry HashMap 源码 Collection 中的 Iterator 接口
}
}
class X implements A { // X 实现了A接口
public void funA() {
System.out.println("Hello World");
}
class Y extends B { // 内部类 Y继承了抽象类 B 实现了 funB() 方法
public void funB () {
System.out.println("hello C");
}
}
}在接口中定义static接口
interface A {
public void funA();
// static声明的内部接口为外部接口，static声明的内部类为外部类
static interface B{ // 外部接口，
public void funB();
}
}
class X implements A.B{ // 实现时使用“类名.内部接口”
public void funB() {
}先期总结：接口在实际的开发中三大核心作用：
- 定义不同层之间的操作标准；
- 表示一种操作的能力；
- 表示将服务端的远程方法视图暴露给客户。
2.5 接口中的实际应用——标准
电脑上可以使用U盘、Mp3、打印机，这些设备都是连接到USB设备上的。
- 所有的代码如果要进行开发，一定要首先开发出USB接口标准，因为有了标准后电脑才可以去使用这些标准，设备厂商才可以设计USB设备。
范例：定义USB标准（标准可以连接不同层的操作）
// 标准可以连接不同层的操作
interface USB { // 定义标准一定是接口
public void start();
public void stop();
}范例：定义电脑
不管以后有多少个设备，只要它是 USB 标准的实现子类，它都可以在电脑上使用。
class Computer {
public void plugin(USB usb){//插入
usb.start();
usb.stop();
}
}范例：定义U盘
class Flash implements USB {
public void start(){
System.out.println("U盘开始使用");
}
public void stop(){
System.out.println("u盘停止使用");
}
}范例：定义打印机
class Print implements USB {
public void start(){
System.out.println("打印机开始工作");
}
public void stop(){
System.out.println("打印机停止工作");
}
}按照这样的方式，准备好多个子类都可以在电脑的plugin()方法上使用
interface USB{//定义标准一定是接口
public void start();
public void stop();
}
class Computer {
public void plugin(USB usb){//插入
usb.start();
usb.stop();
}
}
class Flash implements USB{
public void start(){
System.out.println("U盘开始使用");
}
public void stop(){
System.out.println("u盘停止使用");
}
}
class Print implements USB{
public void start(){
System.out.println("打印机开始工作");
}
public void stop(){
System.out.println("打印机停止工作");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String args[]){
Computer com = new Computer();
com.plugin(new Flash());
com.plugin(new Print());
}
}在现实生活中，标准的概念随处可见，而在程序里面标准就是用接口来实现的。
三、接口的应用（简单工厂和代理）
3.1 接口的应用——工厂设计模式（Factory 简单介绍）
下面观察一段程序代码
interface Fruit {
public void eat();
}
class Apple implements Fruit {
public void eat() {
System.out.println("吃苹果");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String args[]){
Fruit f = new Apple();
f.eat();
}以上的程序可以通过主方法得到Fruit接口对象，这种代码设计有问题吗？
本端程序的问题就是出现了关键字“new”。
评判一段代码是否真的好，有这么几个标准：
- 客户端可以调用，不需要关注具体的细节；
- 客户端之外的代码修改，不影响用户端的使用，即：用户端可以不关
心代码是否变更。
一个接口不可能只有一个子类，对于Fruit也有可能产生多个子类对象（Apple,Orange）。
现在每次客户端想要得到新的子类对象，都需要修改代码，如果在客户端实例化对象，那么每一要更换对象对象，都需要修改客户端上的代码，这样的做法是不友好的。
- 现在要解决是如何得到一个Fruit接口对象，而后进行方法的调用，至于这个接口对象是被谁实例化的，不是我客户端的工作。现在最大的问题在于关键字new，这一问题可以理解为耦合度太高。耦合度太高的直接问题就是代码不方便维护，相当于A与B绑定在一起。
程序 -> JVM -> 适应不同的操作系统（A->C->B）
范例：增加一个过渡
class Factory {
public static Fruit getInstance(String className){
if ("apple".equals(className)) {
return new Apple();
} else if ("orange".equals(className)) {
return new Orange();
} else {
return null;
}
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String args[]){
Fruit f = Factory.getInstance("apple");
f.eat();
}
}- 现在的客户端不会看见具体的子类，因为所有的接口对象都是通过Factory类取得子类对象，则只需要修改Factory类即可，但是客户端不会发生变化。
工厂类跟操作的接口类有关，也跟所有的子类有关；客户端可看见接口，还可以看见工厂，客户端使用getInstance()方法找到工厂类中定义的方法，这个方法返回接口对象，通过接口对象就可以获得接口中的操作方法。
面试题：请编写一个Factory程序
3.2 接口的应用——代理设计模式（Proxy简单介绍）
皇帝宠幸妃子的为例，具体步骤图中已经列出。
范例：转换为程序
interface Subject { // 整个操作的核心
public void makeLove(); // 整个临幸的核心功能
}
class RealSubject implements Subject { // 一个接口两个主题
public void makeLove() {
System.out.println("正在");
}
}
class ProxySubject implements Subject {//内务
private Subject subject;
// 要接受一个真正主题的操作对象
public ProxySubject(Subject subject){
this.subject = subject;
}
public void prepare(){ // 扩展的功能
System.out.println("为临幸做准备");
}
public void makeLove() {
this.prepare();
this.subject.makeLove(); // 告诉皇帝可以开始了
this.end();
}
public void end() { // 扩展的功能
System.out.println("娘娘带走，皇帝睡觉");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String args[]){
Subject sub = new ProxySubject(new RealSubject());
sub.makeLove();//调用的是代理操作
}
}- 代理设计模式的核心精髓就在于一个主题操作接口（可能有多种方法），核心业务主题只完成核心功能。而代理主题负责所有与核心主题有关的辅助型操作。
代理模式的主要角色如下。
- 代理主题类（Subject ）：通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
- 真实主题类（RealSubject）：实现了抽象主题中的具体业务，是代理对象所代表的真实对象，是最终要引用的对象。
- 代理（ProxySubject）类：提供了与真实主题相同的接口，其内部含有对真实主题的引用，它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。
使用代理（静态代理）的目的和缺陷：
- 可以做到在不修改目标对象的功能前提下,对目标功能扩展.
缺点:
- 因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口,所以会有很多代理类,类太多.同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护.
面试题：请编写一个Proxy模式程序
四、抽象类与接口的区别（面试题）
抽象类和接口使用的形式上是十分相似的。
4.1 表格对比
4.2 文字描述
接口与抽象类的区别：
- 抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象，也就是对方法的抽象。
- 抽象类可以有具体的成员方法，而接口中只能存在抽象方法；
- 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的；
- 接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；
- 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。
- 抽象类如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动（功能扩展）。经过比较可以发现，抽象类中支持的功能绝对要比接口更多，但是抽象类有单继承局限性。
代码编写的习惯：
- 在进行某些公共操作的时候一定要定义出接口；
- 有了接口后需利用子类完善方法；
- 如果是自己写的接口，绝对不要使用关键字new直接实例化接口子类，使用工厂类完成。
四、总结
- 接口的基本使用；
- 接口作为标准用于解耦和以及不同层之间的连接桥梁；
- 工厂设计模式与代理设计模式的简单介绍；
- 接口与抽象类定义的不同。
