Java 介面與 Object 類別關係解析

核心結論

介面不是 Object 的子類別，但介面實例可以指派給 Object 參考。 這是兩個不同層面的概念：

• 繼承關係：類別繼承類別，Object 是所有類別的根父類
• 實作關係：類別實作介面，介面定義契約
• 參考相容性：所有類別實例（含實作介面的類別）皆可向上轉型為 Object

詳細解析

1. 類別繼承體系

Object (所有類別的隱含父類)
  ↑ extends
具體類別 (如 String, ArrayList, 自定義類)
  ↑ implements
介面 (如 Serializable, Comparable, 自定義介面)

介面不參與類別繼承樹，不繼承 Object，但定義了隱含的公用方法簽章（對應 Object 的公用方法）。

2. 介面隱含公用方法

Java 語言規範 (JLS 9.2) 規定：介面隱含宣告 Object 的所有 public 實例方法（toString()、equals()、hashCode() 等），但不繼承其實作。實作類別必須提供這些方法的實作（直接或繼承自 Object）。

3. 向上轉型範例

interface Drawable { void draw(); }

class Circle implements Drawable {
    public void draw() { System.out.println("圓形"); }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Drawable d = new Circle(); // 介面參考指向實作類別實例
        Object o = d;              // 合法：介面實例可轉為 Object
        Object o2 = new Circle();  // 合法：類別實例可轉為 Object
        
        // 編譯期型別為 Object，執行期仍為 Circle
        System.out.println(o.getClass()); // class Circle
    }
}

4. 為什麼會有這種設計？

• 統一物件模型：所有實例（類別、陣列、介面實作）共享 Object 基礎行為（同步鎖、GC、反射等）
• 多型支援：集合、泛型、API 參數可用 Object 接收任意物件
• 介面分離：介面只定義「能做什麼」，不綁定「怎麼實作」與「繼承體系」

常見誤區釐清

實務建議

• 設計 API 時，優先使用介面型別參數，保持彈性
• 實作介面時，適當覆寫 equals()/hashCode()/toString()
• 避免在介面定義靜態方法（Java 8+ 允許但慎用），介面靜態方法不被繼承/實作