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概念與用途：解析Java介面和類別的異同

WBOY

發布： 2024-01-11 14:03:57

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概念與用途：解析Java介面和類別的異同

Java介面和類別的區別：概念和用途

導言
在Java程式設計中，介面（Interface）和類別（Class）是兩個重要的概念。雖然它們都是物件導向程式設計的基本組成部分，但是它們在定義和用途上存在一些明顯的差異。本文將深入討論介面和類別的區別，包括它們的概念和用途，並提供相關的程式碼範例來加深理解。

一、概念

介面（Interface）
介面是一種抽象的資料類型，它定義了一組方法的集合，這些方法沒有實作程式碼。介面的定義透過使用interface關鍵字。

為了實作介面中定義的方法，一個類別必須實作（implement）該介面。在Java中，一個類別可以實作多個介面。實作介面的類別必須提供介面中定義的所有方法的具體實作程式碼。

介面可以被視為一種約束，透過介面標準化了多個類別的行為。介面提供了一種定義公共操作的方式，而不關心實現的細節。介面可以被看做是一種契約或合同，對於實作類別必須遵守介面中定義的規範。

類別（Class）
類別是物件導向程式設計的基本概念，它是物件的藍圖或範本。類別定義了物件的屬性和方法，透過類別可以實例化（instantiate）物件。類別的定義使用class關鍵字。

在Java中，一個類別可以繼承（extends）另一個類，透過繼承，子類別會自動擁有父類別的屬性和方法。同時，子類別可以根據需要重寫（override）繼承的方法。

類別是物件的具體實現，它可以包含變數、方法、建構子等。類別可以被實例化為對象，對像是類別的實例。

二、用途

介面（Interface）
介面的主要用途是實作類別之間的多態。多態是物件導向程式設計中一個重要的概念，即一個物件可以表現出多種形態。

透過接口，可以定義一個公共的行為規範，不同的類別可以依照自己的需求實作這個接口。這樣，即使是不同的類，也可以透過使用相同的介面進行統一的操作。

例如，定義一個圖形接口Shape，可以有不同圖形類別實作這個接口，例如圓形類別、矩形類別等。在程式中，可以透過呼叫介面中定義的方法來統一操作不同的圖形類，而無需關心具體是哪種圖形。

以下是一個簡單的範例程式碼：

interface Shape {
    double getArea();
    double getPerimeter();
}

class Circle implements Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }

    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 2 * Math.PI * radius;
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    private double width;
    private double height;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return width * height;
    }

    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 2 * (width + height);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(5);
        Rectangle rectangle = new Rectangle(4, 6);

        System.out.println("Circle area: " + circle.getArea());
        System.out.println("Circle perimeter: " + circle.getPerimeter());

        System.out.println("Rectangle area: " + rectangle.getArea());
        System.out.println("Rectangle perimeter: " + rectangle.getPerimeter());
    }
}

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在上面的範例中，Shape介面定義了取得面積和周長的方法，Circle類別和Rectangle類別分別實作這個接口，並提供了具體的實現代碼。在Main類別的main方法中，可以分別呼叫這些方法來取得不同形狀的圖形的面積和周長。