深入了解 Java 中的接口

这是官方文档对接口的介绍
What Is an Interface?

接口是类的抽象，确保类实现它提供接口，承诺提供给外界的所有服务。

在java中引入它主要是为了实现三个概念：

1. 提供抽象

可以理解为接口是类的蓝图，如何提供服务的实现是对外部隐藏的，只有提供了什么服务是公开的。

2. 实现多重继承

Java限制多重继承是为了避免两个父类有相同签名的方法引起的 钻石问题/菱形继承问题，编译器无法决定在这种情况下调用哪个方法。

Java通过接口解决，因为所有抽象方法都应该由实现它的具体类来实现。

如果接口的方法引起歧义（虽然java不支持类的多重继承，但支持实现多个接口，当一个类实现了接口B，C，而接口B和C都继承于接口A时，会出现类似的问题。），但可以决定调用接口方法（在文章后面讨论）

3. 实现松耦合

由于接口可以用作类型，因此可以实现松散耦合，因此无需直接在依赖类内部实例化对象。用户可以决定需要哪种接口类型的实现。

接口的演变

1. 在 JAVA 8 之前，接口只包含默认为 public 和 abstract 的抽象方法和默认为 public static final 的常量。

2. 在 JAVA 8 之后接口可以有默认和静态方法，这些方法应该在它自己的接口中实现。默认情况下，两者都是公开的。

3. 在 JAVA 9 之后允许私有方法和私有静态方法。

为什么是默认方法？

在开发中，如果我们想在接口中添加新的方法签名，所有已经实现这个接口的类都需要修改。
默认方法解决了这个问题，因为它们有实现和一些限制来避免菱形问题。需要这个默认方法的类可以直接使用它，也可以覆盖它。通过这个 JAVA 保持它的向后兼容性。

为什么定义私有方法？

增加代码的重用性并改进封装。它只能在默认情况下和接口内的其他私有方法中访问。在决定可访问性时，还应考虑静态和非静态上下文。

接口可以具有嵌套类型，例如类、枚举和接口。
接口不能有实例变量、构造函数、受保护的访问修饰符。

标记接口

标记接口是没有方法或常量的接口。它只是一个空的接口。它提供运行时对象的类型信息。它满足 instanceOf 方法。

函数式接口

函数式接口是只包含一个抽象方法的接口。它可以包含默认的静态和私有方法。它在 java 8 中被引入以支持 lambda 表达式，这是一个函数式编程概念。

在函数式接口之前，通常具体类必须实现接口中的所有抽象方法，即使它不需要它。现在因为函数式接口只有一个抽象方法，所以类只能实现需要的接口。

`@FunctionalInterface` 注解用于保证函数式接口只能有一个抽象方法。尽管此注释不是强制性的，但建议使用它以避免意外地将额外的抽象方法放入这些接口中。

`java.util.function` 包包含 `Java 8` 中的许多内置函数接口，它们主要与 `lambda` 表达式一起使用。

JAVA SE 9 之后的抽象类与接口

1. 抽象类可以有抽象的方法，也可以有实现的（非抽象）方法。接口可以有抽象方法和默认方法。

2. 抽象类可以有实例变量、静态变量和常量。默认情况下，接口只能具有公共静态const常量。

3. 抽象类不支持多重继承。接口支持多重继承。

4. 抽象类的成员可以拥有 public protected private 并且可以保留默认包级别访问权限。接口抽象方法和默认方法默认是公共的。私有和静态方法也是允许的。

5. 抽象类可以扩展另一个java类并实现多个接口。接口只能扩展一个接口。

总结

1. Java 中的接口在每个版本中都不断发展以解决各种问题。接口提供了很好的抽象，支持多重继承并支持实现松耦合。

2. 引入函数式接口以支持函数式编程概念。