java面向对象进阶进阶篇--《JDK8，JDK9接口中新增的方法、接口的应用、适配器设计模式》

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接口→接口和接口与抽象类综合案例

 

一、JDK8接口中新增的方法

在JDK 8中，接口新增了几个重要的特性和方法，其中最显著的是默认方法（Default Methods）和静态方法（Static Methods）。这些特性使得接口在Java编程语言中变得更加灵活和功能强大。

默认方法（Default Methods）：

默认方法允许在接口中定义具体的方法实现，而不再是纯粹的抽象方法集合。主要特点包括：

• 实现方法：接口可以包含带有默认实现的方法体
• 兼容性：默认方法的引入不会破坏现有的接口实现，因为现有实现不需要强制重写新增的默认方法。
• 多继承冲突解决：如果一个类实现了多个接口，并且这些接口具有相同的默认方法，编译器会要求显式重写冲突的方法，以明确指定使用哪个接口的方法

注意事项：

1. 默认方法不是抽象方法，所以不强制重写，但是重写时别忘了去掉default关键字。

 示例：

InterA接口

package com.von.day15b;public interface InterA {public default void showA(){System.out.println("showA");}
}

InterImpl类

package com.von.day15b;public class InterImpl implements InterA{@Overridepublic void showA() {System.out.println("重写showA");}
}

结果展示： 

2. 定义默认方法时default不能省略。

3. 如果实现多个接口，并且多个接口中有相同的名字，子类就必须对该方法重写。 

示例： 

InterA

package com.von.day15b;public interface InterA {public default void showA(){System.out.println("A接口中的showA");}
}

InterB

package com.von.day15b;public interface InterB {public default void showA(){System.out.println("B接口中的showA");}public default void showB(){System.out.println("showB");}
}

InterImpl

package com.von.day15b;public class InterImpl implements InterA,InterB{}

结果展示：

静态方法（Static Methods）：

接口中还可以定义静态方法，这些方法可以直接通过接口名调用，不需要实现类的实例。

接口中其他新增方法：

除了默认方法和静态方法，JDK 8中还新增了一些其他方法，以增强接口的功能：

• 函数式接口（Functional Interface）：引入了 @FunctionalInterface 注解，用于标识函数式接口，即只包含一个抽象方法的接口。

• 接口中的方法可以有方法体：除了默认方法和静态方法外，还可以在接口中直接定义方法体的普通方法。

• 接口中方法的可访问性：接口中的方法可以是 public 或 default 访问级别，不允许使用 private 或 protected 访问级别。

 示例：

@FunctionalInterface
interface MathOperation {int operate(int a, int b);default void log() {System.out.println("MathOperation interface");}static void info() {System.out.println("Static method in MathOperation interface");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MathOperation addition = (a, b) -> a + b;MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;System.out.println(addition.operate(10, 5)); // 输出 15System.out.println(subtraction.operate(10, 5)); // 输出 5addition.log(); // 输出 "MathOperation interface"MathOperation.info(); // 输出 "Static method in MathOperation interface"}
}

在这个示例中，MathOperation 接口定义了一个抽象方法 operate，一个默认方法 log，和一个静态方法 info。Main 类实现了函数式接口，并展示了如何使用接口的不同方法。 

二、JDK9接口中新增的方法

JDK 9 在接口方面的改进相对于 JDK 8 并不多，但是在整体 Java 平台和语言的功能上有一些显著的变化和新增特性。

私有方法（Private Methods）

JDK 9 允许接口中定义私有方法，这些方法只能在接口内部使用，对实现类和其他类不可见。这使得接口能够更好地组织和重用代码逻辑。

interface MyInterface {default void publicMethod() {// 可调用私有方法privateMethod();}private void privateMethod() {// 接口内部私有方法的实现}
}

接口中的静态私有方法（Static Private Methods）

除了实例私有方法，JDK 9 还引入了接口中的静态私有方法，这些方法可以在接口的静态方法和默认方法中重复使用。

interface MyInterface {static void staticMethod() {// 可调用静态私有方法staticPrivateMethod();}private static void staticPrivateMethod() {// 接口内部静态私有方法的实现}
}

兼容性注解（@Deprecated, @DeprecatedSince）

JDK 9 引入了两个新的注解 @Deprecated 和 @DeprecatedSince，用于指定一个方法或接口已被弃用以及自从哪个版本开始弃用。

@Deprecated(since="9.0")
interface MyDeprecatedInterface {@Deprecated(since="9.0")void deprecatedMethod();
}

三、接口的应用

接口在Java中是一种非常重要的概念，它提供了一种定义方法签名而不实现方法体的方式，这使得接口在Java编程中具有广泛的应用场景和优势。

实现多态： 接口允许类在不同的上下文中具有不同的行为。通过实现相同的接口，不同的类可以按照自己的方式实现接口中的方法，从而实现多态性，增加代码的灵活性和可扩展性。

interface Animal {void makeSound();
}class Dog implements Animal {public void makeSound() {System.out.println("Woof");}
}class Cat implements Animal {public void makeSound() {System.out.println("Meow");}
}

 实现服务提供者接口： 接口可以用于定义服务的契约，不同的实现类可以提供不同的服务实现。这种模式在插件化和模块化系统中特别有用。

interface DatabaseConnector {void connect();
}class MySQLConnector implements DatabaseConnector {public void connect() {System.out.println("Connecting to MySQL database...");}
}class PostgreSQLConnector implements DatabaseConnector {public void connect() {System.out.println("Connecting to PostgreSQL database...");}
}

 解耦合： 接口有助于解耦合，即减少代码间的依赖性。程序员可以编写针对接口的代码，而不是具体的实现类，从而使得代码更容易维护和扩展。

interface Logger {void log(String message);
}class FileLogger implements Logger {public void log(String message) {// Log message to file}
}class ConsoleLogger implements Logger {public void log(String message) {// Log message to console}
}

 实现回调机制： 接口可以用于实现回调机制，即某个对象在特定事件发生时调用另一个对象的方法。这在事件驱动编程和异步处理中非常常见。

interface Callback {void onComplete(String result);
}class Task {void execute(Callback callback) {// Perform some task and invoke callbackcallback.onComplete("Task completed successfully");}
}

函数式接口和Lambda表达式： Java 8 引入了函数式接口的概念，即只包含一个抽象方法的接口。这种接口可以用Lambda表达式来实现，提供了更加简洁和灵活的函数式编程方式。 

@FunctionalInterface
interface MyFunction {void perform();
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyFunction func = () -> System.out.println("Performing function");func.perform();}
}

四、适配器设计模式

适配器模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它允许接口不兼容的对象可以相互合作。适配器模式通常用于旧接口与新系统之间的适配，或者不同接口之间的适配。

结构和角色

适配器模式涉及以下几个角色：

• 目标接口（Target）： 目标接口是客户端期待使用的接口。客户端通过目标接口与适配器交互，调用在目标接口中定义的方法。

• 适配器（Adapter）： 适配器实现了目标接口，并且包装了一个被适配者（Adaptee）。它将客户端的请求转换为对被适配者的相应调用。

• 被适配者（Adaptee）： 被适配者是原本存在的接口，但它与客户端要求的接口不兼容。适配器通过包装被适配者，使其与客户端能够兼容。

工作原理和应用场景

适配器模式的工作原理是通过创建一个中间层（适配器），将客户端的请求转换为被适配者可以理解的请求。这种模式常见于以下几种情况：

• 系统升级与兼容：当系统进行升级或者集成时，可能需要与旧系统进行适配，以保证新旧系统能够无缝衔接。

• 第三方库或组件的使用：当使用第三方库或组件时，其接口可能与当前系统的接口不匹配，需要通过适配器进行适配。

• 接口的转换：当需要将一个接口转换成另一个接口时，可以使用适配器模式。

示例：

// 目标接口
interface Smartphone {void charge();
}// 被适配者（电子书阅读器）
class EBookReader {void powerOn() {System.out.println("EBookReader is powering on.");}void turnPage() {System.out.println("EBookReader is turning the page.");}
}// 适配器
class EBookReaderAdapter implements Smartphone {private EBookReader reader;EBookReaderAdapter(EBookReader reader) {this.reader = reader;}@Overridepublic void charge() {reader.powerOn();System.out.println("Charging EBookReader...");}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {EBookReader kindle = new EBookReader();Smartphone smartphone = new EBookReaderAdapter(kindle);smartphone.charge(); // 使用智能手机充电}
}

 在上面的示例中，EBookReader是被适配者，它有自己的一些方法，但是没有charge()方法。通过EBookReaderAdapter适配器，我们实现了Smartphone接口，并在charge()方法中调用了EBookReader的方法，从而将其适配成了一个智能手机可以使用的接口。