Java 介面完整解析

介面（Interface）是抽象型別、抽象方法集合，以 interface 宣告。類別透過 implements 實作介面，繼承其抽象方法。

介面與類別相同點

• 可包含多個方法
• 儲存為 .java 檔，檔名即介面名
• 編譯為 .class 位元碼檔
• 位元碼目錄結構需符合套件名稱

介面與類別不同點

• 無法實例化物件
• 無建構方法
• 所有方法皆為抽象方法（隱式 public abstract）
• 無成員變數（僅允許 static final 常數）
• 非被類別繼承，而是被類別實作
• 支援多重繼承

介面特性

• 方法隱式 public abstract（其他修飾符會編譯錯誤）
• 變數隱式 public static final（private 會編譯錯誤）
• 方法無法在介面中實作，必須由實作類別實現

抽象類別 vs 介面 關鍵差異

介面宣告語法

[visibility] interface InterfaceName [extends OtherInterface] {
    // 常數欄位
    // 抽象方法
}

簡單介面範例

public interface NameOfInterface {
    // 任何型別 final static 欄位
    // 抽象方法
}

特性：隱式抽象、隱式 public abstract、方法皆為 public

Animal 介面

interface Animal {
    void eat();
    void travel();
}

介面實作

類別需實作介面所有方法，否須宣告為抽象類。語法：

class ClassName implements InterfaceName[, OtherInterface...] { ... }

MammalInt 實作 Animal

public class MammalInt implements Animal {
    public void eat() { System.out.println("Mammal eats"); }
    public void travel() { System.out.println("Mammal travels"); }
    public int noOfLegs() { return 0; }
    public static void main(String[] args) {
        MammalInt m = new MammalInt(); m.eat(); m.travel();
    }
}

輸出：

Mammal eats
Mammal travels

重寫介面方法規則

• 不可拋出較寬泛的檢查型異常
• 保持方法名、相容回傳型別
• 實作類為抽象類時可不實作方法

介面繼承

介面可繼承介面，使用 extends，子介面繼承父介面方法。

public interface Sports { void setHomeTeam(String name); void setVisitingTeam(String name); }
public interface Football extends Sports { void homeTeamScored(int pts); void visitingTeamScored(int pts); void endOfQuarter(int q); }
public interface Hockey extends Sports { void homeGoalScored(); void visitingGoalScored(); void endOfPeriod(int p); void overtimePeriod(int ot); }

實作 Hockey 需實作 6 個方法（4 自有 + 2 繼承），實作 Football 需 5 個。

介面多重繼承

類別多重繼承非法，但介面允許：

public interface Hockey extends Sports, Event { ... }

標記介面

無任何方法與屬性的介面，如 java.util.EventListener：

package java.util;
public interface EventListener {}

兩大用途

1. 建立公共父介面：JVM 識別特定用途（如事件代理）
2. 為類別添加資料型別：無需定義方法，透過多態性成為介面型別