20. 接口基础：语法、特性与抽象类对比

抽象类讲完了。你知道父类可以只声明方法签名，不写实现体，强制子类去实现。这是一种 「模板」 的思想。

但抽象类有个问题：一个类 只能继承一个父类。如果某个类想要拥有多种能力——比如一个汽车类想同时具备「可驾驶」和「可充电」的特征——单继承的局限性就卡住了。

Java 的解决方案就是 接口（Interface）。接口只定义了「能做什么」的契约，不关心「怎么做」。而且一个类可以实现多个接口，弥补了单继承的不足。

抽象类是「是什么」的关系（is-a），接口是「能做什么」的关系（can-do）。

一、接口的语法

1.1 定义和实现一个接口

// 定义接口——用 interface 关键字，而不是 class
public interface Flyable {
    // 抽象方法（不写 abstract 也默认是）
    void fly();
}

// 实现接口——用 implements 关键字
class Bird implements Flyable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("鸟儿扇动翅膀飞行");
    }
}

class Airplane implements Flyable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("飞机引擎推进飞行");
    }
}

1.2 接口与多态

接口天然支持多态——你可以声明一个接口类型的引用，指向任何实现了该接口的类对象：

Flyable f1 = new Bird();
Flyable f2 = new Airplane();

f1.fly();   // 鸟儿扇动翅膀飞行——动态绑定
f2.fly();   // 飞机引擎推进飞行——动态绑定

// 多态数组
Flyable[] sky = { new Bird(), new Airplane(), new Drone() };
for (Flyable f : sky) {
    f.fly();
}

有没有发现和抽象类很像？是的，接口的引用和抽象类的引用一样，都是靠多态在运行期决定调用哪个实现类的方法。区别在于——接口更「纯粹」，只定义行为契约，不包含任何状态。

二、接口的特性与规则

2.1 接口中的成员

public interface AdvancedInterface {
    // 1. 抽象方法（最常见）
    void doSomething();

    // 2. 常量（接口中的变量都是 public static final）
    int MAX_COUNT = 100;

    // 3. 默认方法——有方法体，子类可选择是否重写
    default void doDefault() {
        System.out.println("默认实现，子类可以不重写");
        helperMethod();   // 调私有方法
    }

    // 4. 静态方法——通过接口名调用
    static void doStatic() {
        System.out.println("接口自己的静态方法");
    }

    // 5. 私有方法（JDK 9+）——给默认方法或静态方法内部复用
    private void helperMethod() {
        System.out.println("私有辅助方法，对外不可见");
    }
}

2.2 接口不能包含的东西

• ❌ 实例变量（接口没有状态，不能有非静态字段）
• ❌ 构造器（接口不能被实例化，当然也没有构造器）
• ❌ 实例初始化块（没有实例，初始化块自然没意义）

2.3 接口的多继承

接口之间可以 多继承：

interface A {
    void methodA();
}
interface B {
    void methodB();
}
// 接口多继承
interface C extends A, B {
    void methodC();
}

// 实现类——必须实现所有接口中的所有抽象方法
class MyClass implements C {
    @Override
    public void methodA() { /* ... */ }
    @Override
    public void methodB() { /* ... */ }
    @Override
    public void methodC() { /* ... */ }
}

这是接口和抽象类的重要区别之一——抽象类只能单继承，接口可以多继承。但因为接口没有状态（没有实例变量），多继承不会引入「菱形问题」中的状态冲突。方法签名上的冲突可以通过重写或 super 语法解决。

三、接口 vs 抽象类

这是面试必问题，同时也是实际开发中最容易纠结的点。

// Collection 接口中 Java 8 新增的默认方法
public interface Collection<E> {
    // 这个方法所有实现类自动就有了，不用逐个重写
    default void forEach(Consumer<? super E> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (E e : this) {
            action.accept(e);
        }
    }
}