一、インターフェース

1.1 インターフェースの概要

インターフェースは機能の集合であり、同様にデータ型の一種と見なすことができ、抽象クラスよりもさらに抽象度が高い。类 。

インターフェースは備えるべきメソッドを記述するだけで、具体的な実装は持ちません。具体的な実装はインターフェースの実装クラス（インターフェースのサブクラスに相当）が行います。これにより機能の定義と実装を分離し、プログラム設計を最適化します。

1.2 インターフェースの形式と使用

1.2.1 インターフェースの形式

クラスを定義するのとはclass異なり、インターフェース定義時には使用する必要がありますinterfaceキーワード。

インターフェースを定義するファイルは依然として.javaファイルです。宣言時に使用されるのはinterfaceキーワードですが、コンパイル後も生成されるのは.classファイルです。このことから、インターフェースは機能の宣言のみを含む特別なクラスと見なすことができます。

定義形式：
public interface 接口名 {
    抽象方法1;
    抽象方法2;
    抽象方法3;
}

1.2.2 インターフェースの使用

インターフェース内のメソッドはすべて抽象メソッドです。直接 `new` でインターフェースを生成してメソッドを呼び出しても意味がなく、Java でもそれは許可されていません。

クラスとインターフェースの関係は実装関係であり、つまりクラスがインターフェースを実装します。実装の動作は継承に似ていますが、キーワードが異なり、実装にはimplements。

他のクラス（実装クラス）がインターフェースを実装した後、それは次のように宣言するのに相当します：私はこのインターフェースの機能を備えるべきである。実装クラスは具体的な機能を実現するためにメソッドをオーバーライドする必要があります。

形式：

class 类 implements 接口 {
    重写接口中方法
}

クラスがインターフェースを実装すると、そのクラスはインターフェース内の抽象メソッドを継承します。このとき、そのクラスは抽象メソッドをオーバーライドして具体的なロジックを完成させる必要があります。

1.2.3 ケースコード1

例

/*``` * Java语言の继承である单一继承，一个子类只能有一个父类（一个儿子只能有一个亲爹） * Java语言给我们提供た一种机制，用于处理继承单一の局限性の、接口 * * 接口：接口は一つの比抽象类还抽象の类，接口里すべての方法全である抽象方法，接口とクラスの关系である实现，implements * interface * * 格式： * interface 接口名 { * * } * ```*/ public class InterfaceDemo { public static void main(String[] args) { BillGates gates = new BillGates(); gates.code(); } } class Boss { public void manage() { System.out.println("会社を経営する"); } } class Programmer { public void code() { System.out.println("コードを書く"); } } //ビル・ゲイツ class BillGates extends Programmer { }

1.3 インターフェースのメンバーの特徴

  • 1、インターフェース内では変数を定義できますが、変数は固定の修飾子で修飾される必要があります。`public static final` です。したがって、インターフェース内の変数は定数とも呼ばれ、その値は変更できません。後ほど `final` キーワードについて解説します。

  • 2、インターフェース内ではメソッドを定義できます。メソッドにも固定の修飾子があり、`public abstract` です。

  • 3、インターフェースはオブジェクトを生成できません。

  • 4、サブクラスはインターフェース内のすべての抽象メソッドをオーバーライドした後にのみインスタンス化できます。そうでない場合、サブクラスは抽象クラスになります。

1.3.1 ケースコード2

例

/** インターフェースのメンバーの特徴： * 抽象メソッドのみを持つことができる * 定数のみを持つことができる * デフォルトでpublic&abstractでメソッドを修飾する * public&abstractでのみメソッドを修飾できる * デフォルトでpublic static finalでメンバー変数を修飾する * * 提案：デフォルト修飾子を手動で付けることをお勧めします * * 注意： * インターフェースはオブジェクトを作成できない（インスタンス化できない） * クラスとインターフェースの関係は実装関係であり、クラスがインターフェースを実装する場合、そのすべてのメソッドを実装しなければならない*/ public class InterfaceDemo2 { public static void main(String[] args) { //Animal a = new Animal(); //Animal.num; } } interface Animal { public static final int num = 10; public abstract void eat(); } class Cat implements Animal { public void eat() { } }

1.4 インターフェースとクラスの関係

  • A: クラスとクラスの間：継承関係。1つのクラスは直接1つの親クラスしか継承できませんが、多重継承をサポートします。
  • B: クラスとインターフェースの間：実装関係のみ。1つのクラスは複数のインターフェースを実装できます。
  • C: インターフェースとインターフェースの間：継承関係のみ。1つのインターフェースは複数のインターフェースを継承できます。

1.4.1 ケースコード3

例

/*``` * * クラスとクラス：継承関係、単一継承、多重継承 * クラスとインターフェース：実装関係、多重実装 * インターフェースとインターフェースの関係：継承関係、多重継承 ```*/ public class InterfaceDemo3 { public static void main(String[] args) { } } interface InterA extends InterB { public abstract void method(); } interface InterB { public abstract void function(); } interface InterC extends InterA { } class Demo implements InterC { @Override public void method() { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void function() { // TODO Auto-generated method stub } }

1.5 インターフェースの思想

これまでインターフェースのコード上の表現を学びました。次にインターフェースの思想を学びます。続いて、日常生活の例から説明します。

例を挙げる：私たちは皆、コンピューターに多くの差し込み口があることを知っています。これらの差し込み口には対応するデバイスを挿すことができます。なぜこれらのデバイスを挿すことができるのでしょうか？主な理由は、これらのデバイスが製造時にこの差し込み口の使用規則に適合しているからです。そうでなければ、インターフェースに挿すことも、使用することもできません。この差し込み口の登場により、より多くのデバイスを使用できるようになったのです。

インターフェースの登場により、後々の使用と保守が容易になります。一方はインターフェースを使用し（例：コンピューター）、もう一方はインターフェースを実装します（差し込み口に挿すデバイス）。例えば、ノートパソコンがこの規則（インターフェース）を使用し、コンピューター周辺機器がこの規則（インターフェース）を実装します。

コレクション体系ではインターフェースが大量に使用されています。

Collection 接口

    List 接口

       ArrayList 实现类

       LinkedList 实现类

    Set 接口

1.6 インターフェースの長所

  • 1. クラスとインターフェースの関係は実装関係であり、しかも多実装です。1つのクラスは複数のインターフェースを実装できます。クラスとクラスの間は継承関係で、Java の継承は単一継承であり、1つのクラスは1つの親クラスしか持てません。これにより継承の限界が打破されます。
  • 2. 外部に規則を提供する（USBインターフェース）
  • 3. プログラムの結合度を下げる（モジュール化開発が可能になり、規則を定義し、各自が自分のモジュールを実装することで、開発効率が向上します）

1.7 インターフェースと抽象クラスの違い

1. 共通点：絶えず抽出を行い、具体的実装のない抽象メソッドを抽出する。どちらもインスタンス化できません（オブジェクトを生成できません）。

2. 相違点

1: クラスとの関係

(1) クラスとインターフェースは実装関係であり、しかも多実装です。1つのクラスは複数のインターフェースを実装できます。クラスと抽象クラスは継承関係で、Java の継承は単一継承、多層継承です。1つのクラスは1つの親クラスしか継承できませんが、祖父クラスを持つことはできます。

(2) 相違点2： メンバー

a.成员变量
    抽象类可以有成员变量，也可以有常量
    接口只能有常量，默认修饰符public static final

b.成员方法
    抽象类可以有抽象方法，也可以有非抽象方法
    接口只能有抽象方法，默认修饰符 public abstract

c.构造方法
    抽象类有构造方法，为子类提供
    接口没有构造方法

1.8 スポーツ選手のケース

1.8.1 ケースコード4

例

/*``` * 篮球运动员と教练 乒乓球运动员と教练 现に篮球运动员と教练要出国访问,需要学习英语 请根据你所学の知识,分析出来哪些である类,哪些である抽象类,哪些である接口 ```*/ public class InterfaceTest { public static void main(String[] args) { //バスケットボール選手のオブジェクトを生成 BasketBallPlayer bbp = new BasketBallPlayer(); bbp.name = "女兆月日"; bbp.age = 35; bbp.gender = "男"; bbp.sleep(); bbp.study(); bbp.speak(); System.out.println("-------------"); //卓球コーチのオブジェクトを生成 PingpangCoach ppc = new PingpangCoach(); ppc.name = "刘胖子"; ppc.age = 40; ppc.gender = "男"; ppc.sleep(); ppc.teach(); //ppc.speak(); } } class Person { String name;//氏名 int age;//年齢 String gender;//性別 //引数なしコンストラクタ public Person() {} //引数ありコンストラクタ public Person(String name,int age,String gender) { this.name = name; this.age = age; this.gender = gender; } //吃 public void eat() { System.out.println("食事する"); } //睡 public void sleep() { System.out.println("寝る"); } } //英語を話すことを学ぶ interface SpeakEnglish { public abstract void speak(); } //スポーツ選手 abstract class Player extends Person { //学ぶ public abstract void study(); } //コーチ abstract class Coach extends Person { //教 public abstract void teach(); } //バスケットボール選手 class BasketBallPlayer extends Player implements SpeakEnglish{ @Override public void study() { System.out.println("ダンクを学ぶ"); } @Override public void speak() { System.out.println("英語を話す"); } } //卓球選手 class PingpangPlayer extends Player { @Override public void study() { System.out.println("スマッシュを学ぶ"); } } //バスケットボールコーチ class BasketBallCoach extends Coach implements SpeakEnglish { @Override public void teach() { System.out.println("ダンクを教える"); } @Override public void speak() { System.out.println("英語を話す"); } } //卓球コーチ class PingpangCoach extends Coach { @Override public void teach() { System.out.println("スマッシュを教える"); } }

二、ポリモーフィズム

2.1 ポリモーフィズムの概要

ポリモーフィズムは、カプセル化、継承に続く、オブジェクト指向の第三の大きな特性です。

現実の事物はしばしば複数の形態を示します。例えば、学生は人間の一種です。具体的な同級生である張三は学生であり、かつ人間でもあり、つまり2つの形態が現れます。

Java はオブジェクト指向言語として、同様に事物の複数の形態を記述できます。例えば、Student クラスが Person クラスを継承した場合、Student のオブジェクトは Student でもあり、Person でもあります。

2.2 ポリモーフィズムの定義と使用形式

ポリモーフィズムの定義形式：つまり、親クラスの参照変数が子クラスのオブジェクトを指すことです。

父类类型  变量名 = new 子类类型();
变量名.方法名();

A：通常のクラスのポリモーフィズム定義の形式

父类 变量名 = new 子类();

例：

class Fu {}
class Zi extends Fu {}
//类的多态使用
Fu f = new Zi();

B：抽象クラスのポリモーフィズム定義の形式

抽象类 变量名 = new 抽象类子类();

例：

abstract class Fu {
    public abstract void method();
}
class Zi extends Fu {
    public void method(){
        System.out.println(“重写父类抽象方法”);
    }
}
//类的多态使用
Fu fu= new Zi();

C：インターフェースのポリモーフィズム定義の形式

接口 变量名 = new 接口实现类();

例：

interface Fu {
    public abstract void method();
}
class Zi implements Fu {
    public void method(){
        System.out.println(“重写接口抽象方法”);
    }
}
//接口的多态使用
Fu fu = new Zi();

2.2.1 サンプルコード

例

/** 多態の前提： * 子親クラスの継承関係 * メソッドのオーバーライド * 親クラスの参照が子クラスのオブジェクトを指す * * 動的バインディング：実行時に呼び出されるメソッドは、その具体的な型に基づく * * **/ public class PoymorphicDemo { public static void main(String[] args) { /*Cat c = new Cat(); c.eat();*/ //親クラスの参照 Animal a //指す = //子クラスのオブジェクト new Cat() Animal a = new Cat(); a.eat(); } } class Animal { public void eat() { System.out.println("食べる"); } } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("猫は魚を食べる"); } }

2.3 ポリモーフィズムのメンバーの特徴

A:多態メンバー変数

子親クラスで同名のメンバー変数が存在する場合、多態でその変数を呼び出すとき：

  • コンパイル時：参照型変数が属するクラスに呼び出されたメンバー変数があるかどうかを参照する。なければ、コンパイル失敗。
  • 実行時：同様に参照型変数が属するクラスのメンバー変数を呼び出す。

簡単に覚える：コンパイルも実行も等号の左側を参照する。コンパイル・実行とも左側を見る。

B:多態メンバーメソッド

  • コンパイル時：参照変数が属するクラスを参照し、そのクラスに呼び出されたメソッドがなければ、コンパイル失敗。
  • 実行時：参照変数が指すオブジェクトが属するクラスを参照し、そのオブジェクトが属するクラスのメンバーメソッドを実行する。

要するに：コンパイルは左側を見て、実行は右側を見る

2.3.1 サンプルコード6

例

/** * 多態のメンバーの特徴: * メンバー変数 コンパイル時は左側を見て、実行時も左側を見る * メンバーメソッド コンパイル時は左側を見て、実行時は右側を見る * 静的メソッド コンパイル時は左側を見て、実行時も左側を見る * * * コンパイル時はすべて左側を見る。実行時、メンバーメソッドは右側を見る。それ以外（メンバー変数と静的メソッド）はすべて左側を見る*/ public class PoymorphicDemo2 { public static void main(String[] args) { Dad d = new Kid(); //System.out.println(d.num); //d.method(); d.function();//変数を使って静的メソッドを呼び出すのは、実際には変数の型のクラス名を使って呼び出すことに相当する } } class Dad { int num = 20; public void method() { System.out.println("私は親クラスのメソッドです"); } public static void function() { System.out.println("私は親クラスの静的メソッドです"); } } class Kid extends Dad { int num = 10; public void method() { System.out.println("私は子クラスのメソッドです"); } public static void function() { System.out.println("私は子クラスの静的メソッドです"); } }

2.4 ポリモーフィズムにおけるアップキャストとダウンキャスト

多態の型変換はアップキャストとダウンキャストの2種類に分けられる：

A:アップキャスト：子クラスのオブジェクトを親クラスの参照に代入すると、それがアップキャストです。多態自体がアップキャストのプロセスです。

使用形式：

父类类型  变量名 = new 子类类型();

例：

Person p = new Student();

B:ダウンキャスト：すでにアップキャストされた子クラスのオブジェクトは、強制型変換の形式を使用して親クラスの参照を子クラスの参照に変換できます。このプロセスがダウンキャストです。直接親クラスのオブジェクトを作成した場合、ダウンキャストはできません。

使用形式：

子クラス型 変数名 = (子クラス型) 親クラス型の変数;

例：

Student stu = (Student) p;  // 变量p 实际上指向 Student 对象

例

/** * 多態におけるアップキャストとダウンキャスト: * * 参照型間の変換 * アップキャスト * 小さい方から大きい方へ（子型を親型に変換） * ダウンキャスト * 大きい方から小さい方へ * 基本データ型の変換 * 自動型変換 * 小さい方から大きい方へ * byte short char --- int --- long --- float --- double * 強制型変換 * 大きい方から小さい方へ * * **/ public class PoymorphicDemo3 { public static void main(String[] args) { Animal2 a = new Dog();//アップキャスト //a.eat(); Dog d = (Dog)a;//ダウンキャスト d.swim(); } } class Animal2 { public void eat() { System.out.println("食べる"); } } class Dog extends Animal2 { public void eat() { System.out.println("骨をかじる"); } public void swim() { System.out.println("犬かき"); } }

2.5 ポリモーフィズムの長所と短所

例

/** * 多態の長所と短所 * 長所：保守性を向上できる（多態の前提によって保証される）、コードの拡張性を向上できる 短所：子クラス固有のメンバーに直接アクセスできない*/ public class PoymorphicDemo4 { public static void main(String[] args) { MiFactory factory = new MiFactory(); factory.createPhone(new MiNote()); factory.createPhone(new RedMi()); } } class MiFactory { /*public void createPhone(MiNote mi) { mi.call(); } public void createPhone(RedMi mi) { mi.call(); }*/ public void createPhone(Phone p) { p.call(); } } interface Phone { public void call(); } //Xiaomi Note class MiNote implements Phone{ public void call() { System.out.println("Xiaomi Noteが電話をかける"); } } //Redmi class RedMi implements Phone { public void call() { System.out.println("Redmiが電話をかける"); } }

原文アドレス：https://www.cnblogs.com/yoke/p/7453864.html