【原】【JavaSE】接口的概念

[vagabond1-1983]

接口就是为了规范某种行为所做的约定。
举个例子就是，USB接口。想象一下，如果手机想跟电脑传输数据，他们又分属于不同的厂商，怎么样规定才能协同工作呢？肯定不能先做好手机，把手机拿到电脑厂商那，电脑厂商根据这个规范，再生产电脑。这样毫无效率可言。那是不是可以先定义好要怎么连接，有多少针脚，都是什么样的。然后把规范给手机厂商和电脑厂商，他们根据这个规范把接口留出来。USB就是一个接口。定义好了USB这个模式之后，手机厂商和电脑厂商可以独自的去生产自己的设备，只需遵循规范留出一个接口，将来就能相互通信了。手机上有USB接口，电脑上用USB接口。这就是接口的作用。
同样的道理，软件设计也是这样。不同系统之间相互通信，也是靠预先定义好的接口通信。这样的耦合度低。系统内部也是这样的设计才够灵活。

知乎上有这样的一个问题：
Java 中的接口有什么作用？
例如我定义了一个接口，但是我在继承这个接口的类中还要写接口的实现方法，那我不如直接就在这个类中写实现方法岂不是更便捷，还省去了定义接口？接口在java中的作用是什么？个人觉得只是一种规范。大家的看法呢？

有一个回答是这样的：
著作权归作者所有。
商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
作者：Dion
链接：http://www.zhihu.com/question/20111251/answer/14012223
来源：知乎
“接口是个规范”，这句没错。“不如直接就在这个类中写实现方法岂不是更便捷”，你怎么保证这个接口就一个类去实现呢？如果多个类去实现同一个接口，程序怎么知道他们是有关联的呢？既然不是一个类去实现，那就是有很多地方有用到，大家需要统一标准。甚至有的编程语言（Object-C）已经不把接口叫 interface，直接叫 protocol。统一标准的目的，是大家都知道这个是做什么的，但是具体不用知道具体怎么做。比如说：我知道 Comparable 这个接口是用来比较两个对象的，那么如何去比较呢？数字有数字的比较方法，字符串有字符串的比较方法，学生（自己定义的类）也有自己的比较方法。然后，在另外一个负责对象排序（不一定是数字喔）的代码里面，肯定需要将两个对象比较。这两个对象是什么类型呢？Object a,b？肯定不行，a > b 这样的语法无法通过编译。int a,b？也不行？一开始就说了，不一定是数字。....所以，Comparable 就来了。他告诉编译器，a b 两个对象都满足 Comparable 接口，也就是他们是可以进行比较的。具体怎么比较，这段程序不需要知道。所以，他需要一些具体的实现，Comparable 接口有一个方法，叫 compareTo。那么这个方法就是用来取代 <、> 这样的运算符。因为运算符是编译器保留给内置类型（整数、浮点数）进行比较用的，而不是一个广义的比较运算。如果你可以明白 JDK 自身库里面诸如 Comparable 这样已经有的接口，那么就很容易理解自己在开发程序的时候为什么需要用到接口了。

我比较赞同。另外在java中，接口还有一个作用就是支持多继承。
我们都知道java不像c++一样，支持多继承，而通过接口的方式，java可以实现多个接口，从而间接的支持多继承。
还有一个问题，抽象类跟接口有什么区别？什么时候该用抽象类？什么时候该用接口？
我的理解是抽象类是一个具体的事物，而接口是行为的规范。
从网上找到下面的解释，我觉得还是比较到位的。贴出来收藏下。
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html
1.语法层面上的区别

　　1）抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法；

　　2）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；

　　3）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；

　　4）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。

2.设计层面上的区别

　　1）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。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类Airplane，将鸟设计为一个类Bird，但是不能将 飞行 这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 "是不是"的关系，而 接口 实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

　　2）设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范，它是一种辐射式设计。什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过ppt里面的模板，如果用模板A设计了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板A就可以了，不需要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，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；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

　　下面看一个网上流传最广泛的例子：门和警报的例子：门都有open( )和close( )两个动作，此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念：

abstract class Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

或者

interface Door {
    public void open();
    public void close;
}

但是现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能，那么该如何实现？下面提供两种思路：

　　1）将这三个功能都放在抽象类里面，但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能，但是有的门并不一定具备报警功能；

　　2）将这三个功能都放在接口里面，需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close( )，也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能，比如火灾报警器。

　　从这里可以看出， Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为，open()和close()属于门本身固有的行为特性，而alarm()属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口，包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类，包含open和close两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

interface Alarm {
    void alarm();
}

abstract class Door {
    void open();
    void close();
}

class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void open() {...}
    void close() {...}
    void alarm() {...}
}