java_接口，动态的使用-CFANZ编程社区

第一章接口

1.1 概述

接口，是Java语言中一种引用类型，是方法的集合，如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法，那么接口的内部主要就是封装了方法，包含抽象方法（JDK 7及以前），默认方法和静态方法（JDK 8），私有方法（JDK 9）。

接口的定义，它与定义类方式相似，但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件，但一定要明确它并不是类，而是另外一种引用数据类型。

引用数据类型：数组，类，接口。

接口的使用，它不能创建对象，但是可以被实现（ implements ，类似于被继承）。一个实现接口的类（可以看做是接口的子类），需要实现接口中所有的抽象方法，创建该类对象，就可以调用方法了，否则它必须是一个抽象类。

1.2 定义格式

public interface 接口名称 { 
    // 抽象方法 
    // 默认方法 
    // 静态方法 
    // 私有方法 
  }

含有抽象方法

抽象方法：使用 abstract 关键字修饰，可以省略，没有方法体。该方法供子类实现使用。代码如下：

public interface Demo {
    //抽象方法
    public  abstract void run();
}

含有默认方法和静态方法

默认方法：使用 default 修饰，不可省略，供子类调用或者子类重写。

静态方法：使用 static 修饰，供接口直接调用。

代码如下：

public interface Demo {
     //默认方法
    public default void run4(){
        //执行方法代码
    }
    
    // 静态方法
    public static  void run3(){
        //执行方法代码
    }
}

含有私有方法和私有静态方法

私有方法：使用 private 修饰，供接口中的默认方法或者静态方法调用。

代码如下：

public interface Demo{ 
    private void method() { 
      // 执行语句 
    } 
    private static void method() { 
      // 执行语句 
    } 
  }

1.3 基本的实现

实现的概述

类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类可以称为接口的实现类，也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承，格式相仿，只是关键字不同，实现用implements 关键字。

非抽象子类实现接口：

必须重写接口中所有抽象方法。
继承了接口的默认方法，即可以直接调用，也可以重写。

实现格式：

class 实现类名 implements 接口名 { 
    // 重写接口中抽象方法【必须】 
    // 重写接口中默认方法【可选】
   }

抽象方法的使用

必须全部实现，代码如下：

定义接口：

/*
在任何版本的Java中，接口都能定义抽象方法。
格式：
public abstract 返回值类型 方法名称(参数列表);

注意事项：
1. 接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：public abstract
2. 这两个关键字修饰符，可以选择性地省略。
3. 方法的三要素，可以随意定义。
 */
public interface MyInterfaceAbstract {

    // 这是一个抽象方法
    public abstract void methodAbs1();

    // 这也是抽象方法
    abstract void methodAbs2();

    // 这也是抽象方法
    public void methodAbs3();

    // 这也是抽象方法
    void methodAbs4();

}

定义实现类：

/**
 * 实现类
 */
public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract {
    @Override
    public void methodAbs1() {
        System.out.println("这是第一个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs2() {
        System.out.println("这是第二个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs3() {
        System.out.println("这是第三个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs4() {
        System.out.println("这是第四个方法！");
    }
}

定义测试类：

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        MyInterfaceAbstractImpl mf = new MyInterfaceAbstractImpl();
        // 调用实现后的方法
        mf.methodAbs1();
        mf.methodAbs2();
        mf.methodAbs3();
        mf.methodAbs4();
        
        //打印：
        //这是第一个方法！
        //这是第二个方法！
        //这是第三个方法！
        //这是第四个方法！
    }
}

默认方法的使用

可以继承，可以重写，二选一，但是只能通过实现类的对象来调用。

继承默认方法，代码如下：
定义接口：

public interface LiveAble { 
  public default void fly(){ 
    System.out.println("天上飞"); 
  } 
}

定义实现类：

public class Animal implements LiveAble { 
    // 继承，什么都不用写，直接调用
   }

定义测试类：

public class InterfaceDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
      // 创建子类对象 
      Animal a = new Animal(); 
      // 调用默认方法 
      a.fly(); 
    } 
  }
  //打印： 
  //天上飞

重写默认方法，代码如下：
定义接口：

public interface LiveAble { 
    public default void fly(){ 
      System.out.println("天上飞"); 
    } 
  }

定义实现类：重写只要在实现类，写需要重写的方法名称，然后会有提示我们就可以重写了

public class Animal implements LiveAble { 
    @Override 
    public void fly() { 
      System.out.println("自由自在的飞"); 
    } 
  }

定义测试类：

public class InterfaceDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
      // 创建子类对象 
      Animal a = new Animal(); 
      // 调用默认方法 
      a.fly(); 
    } 
  }
  //打印： 
  //自由自在的飞

静态方法的使用

从Java 8开始，接口允许定义静态方法：

静态与.class 文件相关，只能使用接口名调用，不可以通过实现类的类名或者实现类的对象调用，代码如下：

定义接口：

//接口
public interface LiveAble { 
  public static void run(){ 
    System.out.println("跑起来~~~");
   } 
 }

定义实现类：

public class Animal implements LiveAble { 
  // 无法重写静态方法
}

定义测试类：

/*
注意事项：不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。
正确用法：通过接口名称，直接调用其中的静态方法。
格式：
接口名称.静态方法名(参数);
 */
public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //不可以通过实现类的对象调用
        //InterfaceDemo ifd=new InterfaceDemo();
        //  ifd.run();//错误的写法

        //不可以通过实现类的类名
       // Animal.run();// 【错误】无法继承方法,也无法调用

        LiveAble.run(); //跑起来.....
    }
}

java_接口，动态的使用_父类

私有方法的使用

从 Java 9 开始接口允许定义私有方法。

私有方法：只有默认方法可以调用。解决多个默认方法之间重复代码问题
私有静态方法：默认方法和静态方法可以调用。解决多个静态方法之间重复代码问题

如果一个接口中有多个默认方法，并且方法中有重复的内容，那么可以抽取出来，封装到私有方法中，供默认方法去调用。从设计的角度讲，私有的方法是对默认方法和静态方法的辅助。同学们在已学技术的基础上，可以自行测试。

私有方法

定义接口：

/*
问题描述：
我们需要抽取一个共有方法，用来解决两个默认方法之间重复代码的问题。
但是这个共有方法不应该让实现类使用，应该是私有化的。

解决方案：
从Java 9开始，接口当中允许定义私有方法。
1. 普通私有方法，解决多个默认方法之间重复代码问题
格式：
private 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

 */
public interface MyInterfacePrivateA {

    public default void methodDefault1() {
        System.out.println("默认方法1");
        //System.out.println("AAA");
       // System.out.println("BBB");
       // System.out.println("CCC");
       
       //解决多个默认方法之间重复代码问题
        methodCommon();
    }

    public default void methodDefault2() {
        System.out.println("默认方法2");
        //System.out.println("AAA");
       // System.out.println("BBB");
       // System.out.println("CCC");
       
       //解决多个默认方法之间重复代码问题
        methodCommon();
    }

    private void methodCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }

}

私有静态方法：

定义接口：

/**
问题描述：
我们需要抽取一个共有方法，用来解决两个静态方法之间重复代码的问题。
但是这个共有方法不应该让实现类使用，应该是私有化的。
    
解决方案：
从Java 9开始，接口当中允许定义私有方法。

2. 静态私有方法，解决多个静态方法之间重复代码问题
格式：
private static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}
*/
public interface MyInterfacePrivateB {

    public static void methodStatic1() {
        System.out.println("静态方法1");
        // System.out.println("AAA");
        //System.out.println("BBB");
        //System.out.println("CCC");
        
        //解决多个静态方法之间重复代码问题
        methodStaticCommon();
    }

    public static void methodStatic2() {
        System.out.println("静态方法2");
        // System.out.println("AAA");
        //System.out.println("BBB");
        //System.out.println("CCC");
        
        //解决多个静态方法之间重复代码问题
        methodStaticCommon();
    }

    private static void methodStaticCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }

}

测试类：

public class Demo04Interface {

    public static void main(String[] args) {
        MyInterfacePrivateB.methodStatic1();
        MyInterfacePrivateB.methodStatic2();
        // 错误写法！
//        MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon();
    }

}
//打印：
//静态方法1
//AAA
//BBB
//CCC
//静态方法2
//AAA
//BBB
//CCC

1.4 接口的多实现

之前学过，在继承体系中，一个类只能继承一个父类。而对于接口而言，一个类是可以实现多个接口的，这叫做接口的多实现。并且，一个类能继承一个父类，同时实现多个接口。

实现格式：

class 类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {
   // 重写接口中抽象方法【必须】 
   // 重写接口中默认方法【不重名默认方法时可以不重写】
  }

[ ]：表示可选操作。

抽象方法

接口中，有多个抽象方法时，实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。代码如下：

定义多个接口：

public interface A {
    public abstract void showA();
    public abstract void show();//重名
}

public interface B {
    public abstract void showB();
    public abstract void show();//重名
}

实现类：

/**
 * 实现多个接口（实现类）
 */
public class C implements A,B{
    @Override
    public void showA() {
        System.out.println("showA");
    }

    @Override
    public void showB() {
        System.out.println("showB");
    }

    @Override
    public void show() {
    //如果抽象方法有重名的，只需要重写一次（A，B接口有重名的方法）
        System.out.println("show");
    }
}

默认方法

接口中，有多个默认方法时，实现类都可继承使用。如果默认方法有重名的，必须重写一次。 代码如下：

定义多个接口：

public interface A {
    //默认方法
    public default void methodA(){

    }
    public default void method(){

    }
}


public interface B {
    //默认方法
    public default void methodB(){

    }
    public default void method(){

    }
}

定义实现类：

/**
 * 实现多个接口(实现类)
 */
public class C implements A,B{
    //默认方法有重名的，必须把重名的方法重写一次。（因为A,B接口中有重名方法，如果没有重名方法只要是默认方法都可以重写或者都不重写，）
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("method");
    }
}

静态方法

接口中，存在同名的静态方法并不会冲突，原因是只能通过各自接口名访问静态方法。

定义多个接口：

public interface A {
    //静态方法
    public static void methodA(){

    }
    public static void method(){
        System.out.println("A的method方法");
    }
}

public interface B {
    //静态方法
    public static void methodB(){

    }
    public static void method(){
         System.out.println("B的method方法");
    }
}

定义实现类：

/**
 * 实现多个接口(实现类)
 */
public class C implements A,B{
    // 无法重写静态方法
}

定义测试类：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //接口中，存在同名的静态方法并不会冲突，原因是只能通过各自接口名访问静态方法。
        //接口名称.方法名称
        A.method();
        B.method();
    }
}

优先级的问题

当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的默认方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。代码如下：

定义接口：

public interface A {
    //默认方法
    public default void method(){
        System.out.println("A接口的方法");
    }
}

定义父类：

/**
 * 父类
 */
public class D {
    public void method(){
        System.out.println("父类的方法");
    }
}

定义子类：

/**
 * 实现多个接口(实现类)
 */
public class C extends D  implements A{
    // 未重写method方法
}

定义测试类：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        C c=new C();
        c.method();
        //打印：
        //父类的方法

    }
}

使用接口的时候需要注意：（上面的总结）：

java_接口，动态的使用_静态方法_02

1.5 接口的多继承【了解】

一个接口能继承另一个或者多个接口，这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。 如果父接口中的默认方法有重名的，那么子接口需要重写一次 。代码如下：

定义父接口：

public interface A {
    //默认方法
    public default void method(){
        System.out.println("父接口A");
    }
}

public interface B {
    //默认方法
    public default void method(){
        System.out.println("父接口A");
    }
}

定义子接口

/**
 * 子接口
 */
public interface D extends A,B{
    @Override
   public default void method() {

    }
}

java_接口，动态的使用_默认方法_03

不重写会报错：

java_接口，动态的使用_java_04

小贴士： .
1.子接口重写默认方法时，default关键字要保留。 java_接口，动态的使用_java_05

2.子类重写默认方法时，default关键字不可以保留。 java_接口，动态的使用_静态方法_06

1.6 其他成员特点

接口中，无法定义成员变量，但是可以定义常量，其值不可以改变，默认使用public static final修饰。
接口中，没有构造方法，不能创建对象。
接口中，没有静态代码块。

解释上面的说明：

接口中的常量

/*
接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰。
从效果上看，这其实就是接口的【常量】。
格式：
public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;
备注：
一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变。

注意事项：
1. 接口当中的常量，可以省略public static final，注意：不写也照样是这样。
2. 接口当中的常量，必须进行赋值；不能不赋值。
3. 接口中常量的名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔。（推荐命名规则）
 */
public interface MyInterfaceConst {

    // 这其实就是一个常量，一旦赋值，不可以修改
    public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12;
    //和上面的常量效果一样
    int NUM = 10;
}

/**
 * 测试类
 */
public class Demo05Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 访问接口当中的常量
        System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS);
        //打印：
        //12
    }

}

接口中，没有构造方法，不能创建对象。

public interface A {
    //错误写法：没有构造方法
    public A(){

    }
}

java_接口，动态的使用_接口_07

接口中，没有静态代码块。

public interface A {
    //错误写法：接口中没有静态代码块。
   static {

   }
}

java_接口，动态的使用_默认方法_08

总结：

java_接口，动态的使用_默认方法_09

第二章多态

2.1 概述

引入

多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。生活中，比如跑的动作，小猫、小狗和大象，跑起来是不一样的。再比如飞的动作，昆虫、鸟类和飞机，飞起来也是不一样的。可见，同一行为，通过不同的事物，可以体现出来的不同的形态。多态，描述的就是这样的状态。

定义

多态：是指同一行为，具有多个不同表现形式。

前提【重点】

继承或者实现【二选一】
方法的重写【意义体现：不重写，无意义】
父类引用指向子类对象【格式体现】

2.2 多态的体现

多态体现的格式：

父类类型 变量名 = new 子类对象;
  变量名.方法名();

多态的前提是：继承（extends）或者实现（implements）
父类类型：指子类对象继承的父类类型，或者实现的父接口类型

代码如下：

Fu f = new Zi(); 
  f.method();

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，执行的是子类重写后方法。

代码如下：

定义父类：

/*
    父类
*/
public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}

定义子类：

/**
 * 子类
 */
public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

/**
 * 子类
 */
public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃SHIT");
    }
}

定义测试类：

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //多态的写法，创建子类对象
        Animal a1=new Cat();
        //调用的是Cat的eat方法
        a1.eat();

        //多态的写法，创建子类对象
        Animal a2=new Dog();
        //调用的是Dog的eat方法
        a2.eat();
        
        //打印：
        //猫吃鱼
        //狗吃SHIT
    }
}

2.3 多态的好处

实际开发的过程中，父类类型作为方法形式参数，传递子类对象给方法，进行方法的调用，更能体现出多态的扩展性与便利。

代码如下：

定义父类：

/*
    父类
*/
public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}

定义子类：

/**
 * 子类
 */
public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

/**
 * 子类
 */
public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃SHIT");
    }
}

定义测试类：

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式，创建对象
        Cat cat=new Cat();
        Dog dog=new Dog();

        //调用方法执行cat
        showCatEat(cat);

        //调用方法执行dog
        showDogEat(dog);

        System.out.println("================");

        /**
         * 以上两个方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代 而执行效果一致
         */
        showAnimalEat(cat);
        showAnimalEat(dog);

    }
    //创建创建静态方法
    public static void showCatEat(Cat cat){
        cat.eat();
    }

    public static void showDogEat(Dog dog){
        dog.eat();
    }

    public static void showAnimalEat(Animal animal){
        animal.eat();
    }
}

由于多态特性的支持，showAnimalEat方法的Animal类型，是Cat和Dog的父类类型，父类类型接收子类对象，当然可以把Cat对象和Dog对象，传递给方法。

当eat方法执行时，多态规定，执行的是子类重写的方法，那么效果自然与showCatEat、showDogEat方法一致，所以showAnimalEat完全可以替代以上两方法。

不仅仅是替代，在扩展性方面，无论之后再多的子类出现，我们都不需要编写showXxxEat方法了，直接使用 showAnimalEat都可以完成。

所以，多态的好处，体现在，可以使程序编写的更简单，并有良好的扩展。

2.4 引用类型转换

多态的转型分为向上转型与向下转型两种：

向上转型

向上转型：多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程，这个过程是默认的。当父类引用指向一个子类对象时，便是向上转型。

使用格式：

父类类型 变量名 = new 子类类型(); 
  如：Animal a = new Cat();

向下转型

向下转型：父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的。

一个已经向上转型的子类对象，将父类引用转为子类引用，可以使用强制类型转换的格式，便是向下转型。

使用格式：

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名; 
  如:Cat c =(Cat) a;

为什么要转型

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误。也就是说，不能调用子类拥有，而父类没有的方法。编译都错误，更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以，想要调用子类特有的方法，必须做向下转型，进行“还原”动作。

转型演示，代码如下：

定义类：

//父类
public abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    // 子类特有方法
    public void catchMouse() {
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃SHIT");
    }
    // 子类特有方法
    public void watchHouse() {
        System.out.println("狗看家");
    }
}

定义测试类：

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型
        Animal a = new Cat();
        // 调用的是 Cat 的 eat
        a.eat();

        // 向下转型
        Cat c = (Cat)a;
        // 调用的是 Cat 的 catchMouse
        c.catchMouse();

    }

}

如果不向下转型的话，想调用子类的特有方法是不可以使用的

java_接口，动态的使用_java_10

转型的异常

转型的过程中，一不小心就会遇到这样的问题，请看如下代码：

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型
        Animal a = new Cat();
        a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat


        // 向下转型
        Dog c = (Dog)a;
        // 调用的是 Dog 的 watchHouse 虽然编译没有报错但是【运行报错】
        //java.lang.ClassCastException：类型转换异常！
        c.watchHouse();

    }

}

java_接口，动态的使用_静态方法_11

这段代码可以通过编译，但是运行时，却报出了 ClassCastException ，类型转换异常！这是因为，明明创建了 Cat类型对象，运行时，当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系，不符合类型转换的定义。

解决类型转换异常：

为了避免ClassCastException的发生，Java提供了 instanceof 关键字，给引用变量做类型的校验，格式如下：

变量名 instanceof 数据类型
如果变量属于该数据类型，返回true。
如果变量不属于该数据类型，返回false。

所以，转换前，我们最好先做一个判断，代码如下:

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型
        Animal a = new Cat();
        a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat


        // 向下转型
        //这样传递进来的值就可以通过 instanceof 关键字判断 向上转型的对象 是否是这个类
        if (a instanceof Cat){
            Cat cat=(Cat) a;
            cat.catchMouse();    // 调用的是 Cat 的 catchMouse
        }else if(a instanceof Dog){
            Dog dog=(Dog) a;
            dog.watchHouse();    // 调用的是 Dog 的 watchHouse
        }

    }

}

    //打印：
    //猫吃鱼
    //猫抓老鼠

这样是作为演示，如果我们写一个方法传递的类型是父类，那么就可以这样使用：

举例：

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); // 本来是一只狗

        giveMeAPet(animal);
        //通过匿名创建对象方式
        giveMeAPet(new Cat());
    }

    public static void giveMeAPet(Animal animal){//传递进来一个动物
        //那么怎么判断传递进来的是哪个动物呢
        if (animal instanceof Cat){
            //如果传递进来的动物是猫那么向下转型
            Cat cat=(Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }else if(animal instanceof Dog){
            //如果传递进来的动物是狗那么向下转型
            Dog dog=(Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
    }
}

        //打印：
        //狗看家
        //猫抓老鼠

java_接口，动态的使用_接口_12

扩展：

访问成员变量的两种方式：

直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找。
间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找。

/*
访问成员变量的两种方式：

1. 直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找。
2. 间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找。
 */
public class Demo01MultiField {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法，父类引用指向子类对象
        Fu obj = new Zi();
        System.out.println(obj.num); // 父：10
//        System.out.println(obj.age); // 错误写法！
        System.out.println("=============");

        // 子类没有覆盖重写，就是父：10
        // 子类如果覆盖重写，就是子：20
        obj.showNum();
    }

}

在多态的代码当中，成员方法的访问规则是：

看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。

/*
在多态的代码当中，成员方法的访问规则是：
    看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。

口诀：编译看左边，运行看右边。

对比一下：
成员变量：编译看左边，运行还看左边。
成员方法：编译看左边，运行看右边。
 */
public class Demo02MultiMethod {

    public static void main(String[] args) {
        Fu obj = new Zi(); // 多态

        obj.method(); // 父子都有，优先用子
        obj.methodFu(); // 子类没有，父类有，向上找到父类

        // 编译看左边，左边是Fu，Fu当中没有methodZi方法，所以编译报错。
//        obj.methodZi(); // 错误写法！
    }

}

第三章接口多态的综合案例

3.1 笔记本电脑

笔记本电脑（laptop）通常具备使用USB设备的功能。在生产时，笔记本都预留了可以插入USB设备的USB接口，但具体是什么USB设备，笔记本厂商并不关心，只要符合USB规格的设备都可以。

定义USB接口，具备最基本的开启功能和关闭功能。鼠标和键盘要想能在电脑上使用，那么鼠标和键盘也必须遵守 USB规范，实现USB接口，否在这里插入代码片则鼠标和键盘的生产出来也无法使用。

3.2 案例分析

进行描述笔记本类，实现笔记本使用USB鼠标、USB键盘

USB接口，包含开启功能、关闭功能
笔记本类，包含运行功能、关机功能、使用USB设备功能
鼠标类，要实现USB接口，并具备点击的方法
键盘类，要实现USB接口，具备敲击的方法

3.3 案例实现

定义USB接口：

public interface USB {

    public abstract void open(); // 打开设备

    public abstract void close(); // 关闭设备

}

定义鼠标类：

// 鼠标就是一个USB设备
public class Mouse implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开鼠标");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭鼠标");
    }

    public void click() {
        System.out.println("鼠标点击");
    }
}

定义键盘类：

// 键盘就是一个USB设备
public class Keyboard implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开键盘");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭键盘");
    }

    public void type() {
        System.out.println("键盘输入");
    }
}

定义笔记本类：

public class Computer {

    public void powerOn() {
        System.out.println("笔记本电脑开机");
    }

    public void powerOff() {
        System.out.println("笔记本电脑关机");
    }

    // 使用USB设备的方法，使用接口作为方法的参数
    public void useDevice(USB usb) {
        usb.open(); // 打开设备
        if (usb instanceof Mouse) { // 一定要先判断
            Mouse mouse = (Mouse) usb; // 向下转型
            mouse.click();
        } else if (usb instanceof Keyboard) { // 先判断
            Keyboard keyboard = (Keyboard) usb; // 向下转型
            keyboard.type();
        }
        usb.close(); // 关闭设备
    }

}

测试类，代码如下：

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 首先创建一个笔记本电脑
        Computer computer = new Computer();
        computer.powerOn();

        // 准备一个鼠标，供电脑使用
        //Mouse mouse = new Mouse();
        // 首先进行向上转型
        USB usbMouse = new Mouse(); // 多态写法
        // 参数是USB类型，我正好传递进去的就是USB鼠标
        computer.useDevice(usbMouse);

        // 创建一个USB键盘
        Keyboard keyboard = new Keyboard(); // 没有使用多态写法
        // 方法参数是USB类型，传递进去的是实现类对象
        computer.useDevice(keyboard); // 正确写法！也发生了向上转型
        // 使用子类对象，匿名对象，也可以
        //computer.useDevice(new Keyboard()); // 也是正确写法

        computer.powerOff();
        
    }
}