介面很多人都會寫，也明白它用在什麼地方，會產生哪些效果。特別是很多人一提到介面，就脫口而出規範、設計模式，那麼對於介面又瞭解多少呢？本章試著從java中介面的定義和使用出發，談談java中介面具有哪些特性。

一、介面

首先，瞭解介面interface就必須和類class區分開，為什麼這麼說呢？因為介面和類是兩個概念，但介面又和類具有一定的關係。有人不禁會問，怎麼說呢？類class是從java.lang.Object類派生而來，但介面interface並不是從某一個特定介面派生而來，兩個interface可能沒有任何交集，但兩個class一定存在交集。介面不是Object的子類，但介面卻隱士申明瞭Object中的所有可繼承方法，類似於Object子類繼承了它的所有可繼承方法，這裡申明的方法都是abstract形式，也即只有申明，沒有方法體block。
其次，介面的申明形式如下：

[annotation] [modifier] interface identitor [extends interfacelist] {
  [public | static |  ]  [FieldConstant];  
  [public | abstract |  ]  [AbstractMethod];
  [public | static |  ]  [MemberType];
}

其中，”[ ]”表示可有可無，而[ a | b ]表示從a或b中選擇一個。annotation表示介面的註解；modifier表示介面的修飾符，正如前面所說top interface只能是public， nested interface可是static，在class中還可以是protected或private；identitor表示該介面的名稱，一般取名時字首為”I” + interfaceName 或者 interfaceName + “able”；interfacelist表示繼承父介面列表，如Comparable, Serializable,Iterator等；FieldConstant表示介面中的欄位；AbstractMethod表示介面中的abstract方法；MemeberType表示介面中的成員，如class，interface。

二、interface種類

java將介面分為兩種：normal interface，annotation type。normal這個單詞不用解釋，既然有兩種，那麼他們肯定存在差異，也具有一定的共性。下面分別談談這兩種interface。

三、normal interface

通用介面又可以分為外層介面top interface、內嵌介面nested interface，也即是作為一個單獨的介面，還是被嵌入於類中、介面中的介面。它們的介面體body定義相同，唯一的區別在於修飾符的差異。nested interface的修飾符可以是static、public、protected或private（這兩者只能是作為class中的內嵌接口才能修飾，而作為top interface中的內嵌介面進行修飾，會編譯報錯）。
1、FieldConstant常量欄位
在介面中定義的欄位都被修飾符public static final預設進行了修飾，雖然可以顯示的新增public、static或final，但是建議不要新增，因為這是多餘的行為，可以新增只是說明欄位的修飾符。此處，還需注意一個問題，那就是常量的初始化問題，因為class中的常量可以在定義的時候進行初始化，也可以在建構函式中程序初始化，那麼問題是介面中的常量何時進行初始化？因為不能顯示的呼叫介面的初始化，所以常見在定義的時候就必須初始化，否則編譯器會丟擲初始化Error。其次，介面中的FieldConstant能否被子類繼承？可以，如果class實現了interface，那麼該介面的例項引用可以引用該介面中的常量欄位，如果subinterface繼承了該介面，那麼subinterface繼承了該介面的所有常量欄位。

public class Test implements ITest {
    public static void main(String... args) {
        ITest test = new Test();
        //通過例項引用介面ITest的常量欄位
        System.out.println(test.strTest); //hello world
        //通過介面引用常量欄位
        System.out.println(ITest.strTest); //hello world
        //通過子介面引用常量欄位
        System.out.println(ISubTest1.strTest); // hello world
    }
}
public interface ITest {
    //欄位常量在定義的時候必須進行初始化
    String strTest = "hello world";
} 
public interface ISubTest1 extends ITest {}

提問：介面中的常量欄位能否hide父介面中相同名稱的欄位？肯定可以！
2、AbstractMethod抽象方法
介面中定義的方法沒有方法體，並且修飾符為public abstract預設進行修飾，也就是可以給介面中的方法新增這兩種修飾符，但是建議不新增，完全是畫蛇添足，理由和常量欄位一樣。既然是方法，那麼就必然涉及到方法的重寫、過載以及實現問題。

public interface ITest {
    public abstract testMethod();
    //可以不用新增public abstract修飾符，編譯器預設新增
    test();
}

• 重寫override
  在class中重寫，子類通過重寫父類的方法來改變通過該方法名進行引用時，所具有的行為。那麼，interface的方法重寫是什麼樣的呢？除了方法體，方法重寫的簽名和返回值都和class中方法的重寫要求相同。

public interface ITest {
    //定義一個待重寫的方法
    Object test() throws IOException, ClassCastException;

    String test2();
}

public interface ISubTest extends ITest {
    //第一種，返回值型別是重寫方法的子型別
    String test() throws IOException, ClassCastException;
    //第二種，異常子句重寫
    Object test() throws IOException;
    String test() throws CLassCastException;
    String test() throws EOFException; 
    //第三種，正常重寫
    Object test();
    String test(Object obj) throws IOException;
}

public class Test implements ISubTest {
    //實現子介面的方法，如果子介面沒有重寫父介面的方法，則必須實現父介面的方法。也即，實現子介面申明的、繼承的方法。

    //第一種，返回值型別是重寫方法的子型別
    String test() throws IOException, ClassCastException {
        return null;
    }
    //第二種，異常子句重寫
    Object test() throws IOException {
        return null;
    }
    String test() throws CLassCastException {
        return null;
    }
    String test() throws EOFException {
        return null;
    }
    //第三種，正常重寫
    Object test() {
        return null;
    }
    String test(Object obj) throws IOException {
        return null;
    }

    //實現子介面繼承的方法
    String test2(){
        return null;
    }
}

• 過載overload
  過載相對於重寫來說沒那麼複雜，它所要求的是方法的簽名不同，所謂方法簽名是指方法的返回值和方法的引數組合，如String test(Object obj)的簽名signatrue為(Object)String。但是，這裡並不能根據返回值的不同來判定過載，而在JVM的底層中是根據signature來進行實現，只是編譯器進行了過濾處理。

public interface ITest {
    //原始方法
    String test();

    //第一種，引數個數不同
    String test(String str);

    //第二種，引數的型別不同
    String test(int a);

    //第三種，引數的型別和個數不同
    String test(String str1, String str2);
}

• 方法的實現
  介面中方法的實現都必須反映到實現類中，同時允許class通過繼承類實現介面interface。此外，class實現implements介面，那麼該class必須實現介面中的所有abstract方法（後面會說JDK8的新特性）。

    public class Test {
        //父類中定義了test1, 記得實現時修飾符的全限必須是public
        public void test1() {
        }
    }
    class A extends Test implements ITest1, ITest2 {
        //實現ITest2介面方法,記得實現時修飾符的全限必須是public
        public String test2() {
            return null;
        }
    }

    interface ITest1 {
        //方法被A的父類Test實現
        void test1();
    }

    interface ITest2 {
        //方法被A實現
        String test2();
    }

提問：介面中欄位和方法是否可以具有相同名稱？肯定可以！
3、MemberType成員型別
class中可以申明內部類innerClass、內部介面innerInterface和內部列舉innerEnum，介面也同樣可以，此時對於innerClass、innerInterface成員型別的預設修飾符為public static，那麼在定義時可以顯示的指定這兩個修飾符，但不建議。但innerEnum是內部列舉型別，此時它的預設修飾符為public static final，也就是說在介面中定義的列舉都是常量列舉。

public interface ITest {
    //修飾符預設為public static 
    class NestedClass {
        private int a;
        NestedClass (int a) {
            this.a = a;
        }
    }

    //預設修飾符為 public static
    interface INestedInterface {

    }

    //預設修飾符為public static final
    enum NestedEnum {
        RED, YELLOW,GREEN;
    }
}

提問：介面中的欄位是否可以和成員型別具有相同的名字？可以；介面中的方法能否具有和成員型別相同的名字呢？可以。
4、內嵌介面NestedInterface
介面可以作為top interface的內嵌成員，也可以作為class中的內嵌成員。無論作為class還是interface的內嵌成員，其中介面體的定義內如如前所述，但是作為class的成員時，介面申明的修飾符還可以是protected 、private或者static。

四、介面中的defaut方法

考慮這樣一種場景，某個已釋出的jar中的某個介面需要整合一個新的功能函式，那麼此時需要往介面中新增一個abstract方法，而所有implements這個介面的class都必須實現這個abstract方法，如果採用一個介面介面卡來實現程式，也就需要在介面卡類中進行實現即可，其他情況是否就很麻煩？JDK8中在介面中引入了default方法，它是一個介面例項方法，可以用來繼承。那麼default方法和介面的abstract方法有什麼相同點和特性？具體體現在重寫、過載和實現。

public interface ITest {
   //abstract抽象方法
   void test();

   //default預設方法
   default void testDefault() {
    System.out.println("hello world");
   }

   //@complile-error預設方法不能作為abstract方法的具體實現
   /*default void test() {
   }*/
}

• 重寫
  方法重寫的方式就四種，default方法和普通的abstract方法沒有區別，都必須滿足下列四種情況之一：1、具有和父介面方法相同的返回值、名稱和丟擲異常；2、具有和父介面方法相同名稱、丟擲異常，但返回值型別是子型別；3、具有和父介面方法相同的名稱、返回值，但丟擲異常相容（子異常型別）；4、具有和父介面方法相同的名稱，但返回值和丟擲異常相容。
  但default方法不能重寫abstract方法，它只能重寫父類的default方法，同時default方法不能具有和abstract方法相同的名稱；

public interface ITest {
    //抽象方法
    Object test();
    //預設方法
    default Object testDefault() {
     System.out.println("hello world");
    }
}
public interface ISubTest extends ITest {
    //@compile-error編譯錯誤
    //預設方法不能作為abstract方法的重寫方法
    /*default Object test() {
         System.out.println("test");
    }*/

    //預設方法可以重寫預設方法
    default String testDefault() {
        System.out.prinln("hello world");
    }
}