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JAVA基础——接口（全网最详细教程）_java接口怎么写

作者：天景科技苑 | 2024-07-25 21:01:09

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java接口怎么写

Java基础——接口

接口概念

官方解释：Java接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。

我的解释：接口可以理解为一种特殊的类，里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所组成。接口是解决Java无法使用多继承的一种手段，但是接口在实际中更多的作用是制定标准的。或者我们可以直接把接口理解为100%的抽象类，既接口中的方法必须全部是抽象方法。（JDK1.8之前可以这样理解）

接口的特点

就像一个类一样，一个接口也能够拥有方法和属性，但是在接口中声明的方法默认是抽象的。（即只有方法标识符，而没有方法体）。

接口指明了一个类必须要做什么和不能做什么，相当于类的蓝图。
一个接口就是描述一种能力，比如“运动员”也可以作为一个接口，并且任何实现“运动员”接口的类都必须有能力实现奔跑这个动作（或者implement move()方法），所以接口的作用就是告诉类，你要实现我这种接口代表的功能，你就必须实现某些方法，我才能承认你确实拥有该接口代表的某种能力。
如果一个类实现了一个接口中要求的所有的方法，然而没有提供方法体而仅仅只有方法标识，那么这个类一定是一个抽象类。（必须记住：抽象方法只能存在于抽象类或者接口中，但抽象类中却能存在非抽象方法，即有方法体的方法。接口是百分之百的抽象类）
一个JAVA库中接口的例子是：Comparator 接口，这个接口代表了“能够进行比较”这种能力，任何类只要实现了这个Comparator接口的话，这个类也具备了“比较”这种能力，那么就可以用来进行排序操作了。

为什么要用接口

接口被用来描述一种抽象。
因为Java不像C++一样支持多继承，所以Java可以通过实现接口来弥补这个局限。
接口也被用来实现解耦。
接口被用来实现抽象，而抽象类也被用来实现抽象，为什么一定要用接口呢？接口和抽象类之间又有什么区别呢？原因是抽象类内部可能包含非final的变量，但是在接口中存在的变量一定是final，public,static的。

接口的语法实现

为了声明一个接口，我们使用interface这个关键字，在接口中的所有方法都必须只声明方法标识，而不要去声明具体的方法体，因为具体的方法体的实现是由继承该接口的类来去实现的，因此，接口并不用管具体的实现。接口中的属性默认为Public Static Final.一个类实现这个接口必须实现这个接口中定义的所有的抽象方法。

一个简单的接口就像这样：拥有全局变量和抽象方法。

为了实现这个接口，我们使用implements关键词去实现接口：

其中testClass类实现了我们上面刚才定义的 in1 这个接口，既然你要实现接口，也就是实现接口代表的一种能力，那么你就必须去实现接口给你规定的方法，只有把接口给你规定的抽象方法都给实现了，才承认你这个类实现了这个接口，实现了这个接口代表的某种功能。上图实现了接口中规定的display（）方法。

写一个测试类，用来测试一下我们刚才实现的这个接口，因为testclass类的对象t实现了接口规定的display方法，那么自然而然就可以调用display（）方法咯。

有兴趣的同学可以去这个在线IDE亲自试一试：点击打开链接

接口的进一步理解

我们知道，如果某个设备需要向电脑中读取或者写入某些东西，这些设备一般都是采用USB方式与电脑连接的，我们发现，只要带有USB功能的设备就可以插入电脑中使用了，那么我们可以认为USB就是一种功能，这种功能能够做出很多的事情（实现很多的方法），其实USB就可以看做是一种标准，一种接口，只要实现了USB标准的设备我就认为你已经拥有了USB这种功能。（因为你实现了我USB标准中规定的方法），下面是具体的例子：

先声明USB接口：其中规定了要实现USB接口就必须实现接口规定实现的read( )和write( )这两个方法。

interface USB {
void read();

void write();
}

然后在写一个U盘类和一个键盘类，这两个类都去实现USB接口。（实现其中的方法）

class YouPan implements USB {

    @Override

    public void read() {

        System.out.println("U盘正在通过USB功能读取数据");

    }

    @Override

    public void write() {

        System.out.println("U盘正在通过USB功能写入数据");

    }

}

这是U盘的具体实现。

class JianPan implements USB {

    @Override

    public void read() {

        System.out.println("键盘正在通过USB功能读取数据");

    }

    @Override

    public void write() {

        System.out.println("键盘正在通过USB功能写入数据");

   }

}

这是键盘的具体实现。

那么，现在U盘和键盘都实现了USB功能，也就是说U盘和键盘都能够调用USB接口中规定的方法，并且他们实现的方式都不一样。

我们在写一个测试，来看看具体的实现：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //生成一个实现可USB接口（标准）的U盘对象

        YouPan youPan = new YouPan();

        //调用U盘的read( )方法读取数据

        youPan.read();

        //调用U盘的write( )方法写入数据

        youPan.write();

        //生成一个实现可USB接口（标准）的键盘对象

        JianPan jianPan = new JianPan();

        //调用键盘的read( )方法读取数据

        jianPan.read();

        //调用键盘的write( )方法写入数据

        jianPan.write();

    }

}

结果如下：

感兴趣的同学可以去在线IDE平台自己验证一下：点击打开链接

关于接口的几个重点

我们不能直接去实例化一个接口，因为接口中的方法都是抽象的，是没有方法体的，这样怎么可能产生具体的实例呢？但是，我们可以使用接口类型的引用指向一个实现了该接口的对象，并且可以调用这个接口中的方法。因此，上图中最后的方法调用我们还可以这样写：（实际上就是使用了Java中多态的特性）

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //生成一个实现可USB接口（标准）的U盘对象

        //但是使用一个接口引用指向对象

        //USB接口类引用可以指向一个实现了USB接口的对象

        USB youPan = new YouPan();

        //调用U盘的read( )方法读取数据

        youPan.read();

        //调用U盘的write( )方法写入数据

        youPan.write();

        //生成一个实现可USB接口（标准）的键盘对象

        //但是使用一个接口引用指向对象

        //USB接口类引用可以指向一个实现了USB接口的对象

        USB jianPan = new JianPan();

        //调用键盘的read( )方法读取数据

        jianPan.read();

        //调用键盘的write( )方法写入数据

        jianPan.write();

    }

}

2.一个类可以实现不止一个接口。

3.一个接口可以继承于另一个接口，或者另一些接口，接口也可以继承，并且可以多继承。

4.一个类如果要实现某个接口的话，那么它必须要实现这个接口中的所有方法。

5.接口中所有的方法都是抽象的和public的，所有的属性都是public,static,final的。

6.接口用来弥补类无法实现多继承的局限。

7.接口也可以用来实现解耦。

接口的通俗理解

前面我们讲多态的时候用“空调”——“遥控器”的方式去理解多态，实际上在上面的的几个重点中的第一条讲的也是多态的实现，比如，我们可以把“节能”作为一种标准，或者说节能就是一个“接口”，这个接口中有一个方法，叫做变频方法，任何空调，如果要称得上叫做节能空调的话，那么必须实现“节能”这个接口，实现“节能”这个接口，也就必须实现“节能”接口中规定实现的“变频”方法，这样才算是真正的实现了“节能”这个接口，实现了“节能”这个功能。

当某个空调实现了“节能”接口后，这个空调就具备了节能的功能，那么我们也可以不用空调类的引用指向空调对象，我们可以直接使用一个“节能”接口类型引用的“遥控器”去指向“空调”，虽然这个“遥控器”上面只有一个按键，只有一个“变频”的方法，但是“遥控器”所指向的空调是实现了“节能”这个接口的，是有“变频”方法的实现的，我们用这个只有一个“变频”方法的遥控器去命令空调调用“变频”方法，也是行得通的，实在不清楚的同学可以去看我的另一篇文章：JAVA之对象的多态性。

接口的标识用法

虽然接口内部定义了一些抽象方法，但是并不是所有的接口内部都必须要有方法，比如Seriallizable接口，Seriallizable接口的作用是使对象能够“序列化”，但是Seriallizable接口中却没有任何内容，也就是说，如果有一个类需要实现“序列化”的功能，则这个类必须去实现Seriallizable接口，但是却并不用实现方法（因为接口中没有方法），此时，这个Serilizable接口就仅仅是一个“标识”接口，是用来标志一个类的，标志这个类具有这个“序列化”功能。具体的实现请参考我的另一篇文章——JAVA之IO流。

接口在生活中的思想体现

其实，在我们的生活当中，有很多地方都体现了“接口”的思想，想必，正在阅读这篇博文的你，是不是也喜欢摄影呢？

佳能（Canon）EOS 80D 单反相机单反套机（EF-S 18-200mm f/3.5-5.6 IS 单反镜头）

玩摄影的童鞋都知道，单反由相机和镜头组成，相机分不同的型号，有半画幅的，也有全画幅的。镜头也是一样的，分长焦，短焦；还有定焦和变焦。每种镜头都有各自特定的发挥场景。正是因为镜头的多元化，使得我们的摄影能够“术业有专攻”。大家想一想，如果我们的单反相机部分和镜头部分是固定在一起的，不能够更换镜头，那么将会多么的糟糕啊！

因此，每个相机品牌为了能够兼容不同的镜头，各自发布了一套镜头卡口的标准，这套标准就好比我们前面提到的“接口”，都是某种“约束”。举个栗子，我们佳能的相机，不管你是哪一家镜头生产厂商，腾龙也好，适马也好，只要你按照我佳能卡口的标准来生产镜头，你生产的镜头都能够很好的在我佳能相机上面驱动。


佳能EF卡口镜头是佳能公司为其单反相机和电影摄影机设计的一系列镜头。除了佳能原厂生产的EF镜头外，还有一些第三方镜头制造商生产的镜头也可以适配佳能EF卡口。以下是一些可以适配佳能EF卡口的镜头品牌：
 
1. 腾龙（Tamron）：腾龙提供了多款兼容佳能EF卡口的镜头，如腾龙EF 18-400，这是一款覆盖超广角到超远摄的变焦镜头。
 
2. 适马（Sigma）：适马也生产了一系列兼容佳能EF卡口的镜头，包括适马EF 20mm F1.8 EX DG和适马ART系列镜头，如35mm F1.4和85mm F1.4。
 
3. 永诺（Yongnuo）：永诺提供了价格相对便宜的EF卡口镜头选项，例如永诺EF 50mm F1.4 EX和EF 100 F2.0。
 
4. 佳能（Canon）：佳能原厂的EF镜头系列非常庞大，包括广角、标准、远摄、微距等多种类型的镜头。
 
5. 第三方适配器：通过使用适配器，其他品牌的镜头也可以安装在佳能EF卡口相机上。例如，佳能推出了EF-EOS R 0.71x卡口适配器，允许在EOS R系列相机上使用EF镜头。

因此，当我们打开“狗东”，准备给自己的新相机买镜头的时候，就不难发现，我们需要根据自己相机的品牌来挑选特定卡口的镜头，这样的镜头才能被我们的相机正常驱动。

回到Java上面来说，其实接口给我们带来的最大的好处就是“解耦”了，相机能够搭配不同的镜头，才能有各种各样的搭配玩法，变得更加的灵活。在软件系统中也是一样的，接口可以有很多不同“特色”的实现类，我们只需要声明同一个接口，却可以引用很多个该“接口”引申出来的“子类”，这不也大大增强了我们软件系统中组件的灵活性吗？

聪明的你，对于“接口”的理解是不是又更加的深入了呢？

接口在编码中的实践

本文发表也有些年头了，最开始仅仅只是想自己记录一些学习心得，没想到竟然受到大家如此热爱！陆陆续续看到评论区有些同学可能因为还没有实际的工作经验，所以对接口在实际项目中的应用，还是缺少些感性的认知，因此本着宠粉的精神，觉得可以通过模拟【发送短信】这个场景，来给到工作经验少的同学，对于接口有一个更加感性的认知。

假设，你刚参加实习工作，组长说：来来来，先给你个小需求练练手，我们系统现在需要接入短信平台，你仔细看看阿里云的文档，把阿里云SDK引入我们系统，然后大概有100处地方，需要发送短信，你把发送短信的代码分别加到这100处去。

好家伙，这不就是CTRL+C+V的事情吗?于是你看到了阿里云发送短信只需要一个class就能完成工作，这个class长下面这样：


package com.lyj.demo.sms;
 
/**
 * 阿里云短信实现类
 */
 
public class AliyunSMS {
 
 
    /**发送登录短信
     * @param phoneNumbers 电话号码
     * @param message 短信内容
     */
    void sendLoginSMS(String phoneNumbers,String message) {
        System.out.println("【阿里云】登录短信发送给"+phoneNumbers+":"+message);
    }
 
    /**
     * 忘记密码发送短信
     *
     * @param phoneNumbers 电话号码
     * @param message 短信内容
     */
    void sendForgetSMS(String phoneNumbers,String message) {
        System.out.println("【阿里云】忘记密码发送给"+phoneNumbers+":"+message);
 
    }
 
 
    /**发送营销短信
     * @param phoneNumbers 电话号码
     * @param message 短信内容
     */
    void sendMarketingSMS(String phoneNumbers, String message) {
        System.out.println("【阿里云】营销短信发送给"+phoneNumbers+":"+message);
 
    }
}

好家伙，100处代码分散在项目中各个文件里面（虽然下图100条发送语句都在一个文件中，但模拟100条发送语句分散在各种代码文件中），光打开这些文件，都耗费了你一个下午的时间，终于在快下班的时候，你感叹到：小小短信平台，拿下！你跑了跑项目，看到发送的短信内容，露出了欣慰的笑容。


【阿里云】登录短信发送给15067471274:您的登录短信验证码为：231453
【阿里云】忘记密码发送给15412345678:您的忘记密码验证码为：341531
【阿里云】营销短信发送给13875232346:今晚20点优惠多多，限时抢购！
【阿里云】登录短信发送给15067471274:您的登录短信验证码为：231453
【阿里云】忘记密码发送给15412345678:您的忘记密码验证码为：341531
【阿里云】营销短信发送给13875232346:今晚20点优惠多多，限时抢购！
【阿里云】登录短信发送给15067471274:您的登录短信验证码为：231453
【阿里云】忘记密码发送给15412345678:您的忘记密码验证码为：341531
【阿里云】营销短信发送给13875232346:今晚20点优惠多多，限时抢购！
【阿里云】登录短信发送给15067471274:您的登录短信验证码为：231453
【阿里云】忘记密码发送给15412345678:您的忘记密码验证码为：341531
【阿里云】营销短信发送给13875232346:今晚20点优惠多多，限时抢购！

正当你准备下班和女朋友约饭的时候，小组长来了，说：“完成的不错，但是领导觉得阿里云太贵了，我们还是准备用腾讯云，把阿里云换成腾讯云吧！明天就要上线哦！”

你笑着对小组长说：“好的，我今晚没事，放心，我加个班一下子就能搞定的事情！”，心里却想着"vocal !，这B组长，一下班就搞事情是吧！看我10分钟就能搞定，今晚和女朋友的饭局稳稳地！"说着，你看着代码，却发现代码散落在各个文件中，你不禁陷入了沉思，这咋改啊？阿里云和腾讯云的短信参数顺序也不一样，名字也不一样，看来只能一个一个替换了，说罢，你便开始一个一个代码的删除，新增，忙的手忙脚乱。

下面是腾讯云发送短信的class:


package com.lyj.demo.sms;
 
/**
 * 腾讯云短信实现类
 */
public class TencentSMS {
    /**
     * /**发送登录短信
     *
     * @param message      短信内容
     * @param phoneNumbers 电话号码
     */
    void sendLoginSMS(String message, String phoneNumbers) {
        System.out.println("【腾讯云】登录短信发送给"+phoneNumbers+":"+message);
    }
 
    /**
     * 忘记密码发送短信
     *
     * @param message      短信内容
     * @param phoneNumbers 电话号码
     */
    void sendForgetSMS(String message, String phoneNumbers) {
        System.out.println("【腾讯云】忘记密码发送给"+phoneNumbers+":"+message);
 
    }
 
 
    /**
     * 发送营销短信
     *
     * @param message      短信内容
     * @param phoneNumbers 电话号码
     */
    void sendMarketingSMS(String message, String phoneNumbers) {
        System.out.println("【腾讯云】营销短信发送给"+phoneNumbers+":"+message);
 
    }
}

你直接通过ctrl+R把阿里云替换成腾讯云

一跑项目，发现全是Bug,原来腾讯云的参数和阿里云全部是反的，你直接人傻了，这可咋办啊，眼泪在眼眶里打转。

此时小组长看到你难堪的样子，说到：“你忘记你学的接口吗？试试看，能不能用它去解决问题”。

此时你心里想到：“接口，接口这破玩意儿有啥用？”，以下引用的是本文真实的评论，哈哈！

有个问题想不明白，接口由不同的类去实现，我干嘛不直接写几个类，为什么非要实现接口，接口里面屁也没有，就定义了几个方法名。就好比人是一个类，你非要定义一个接口，规定了吃饭、拉屎、睡觉等等方法，然后去实现这些方法，有人用刀叉吃饭，有人用手抓，有人用筷子。我干嘛不直接印度人定义一个类，中国人定义一个类，美国人定义一个类呢？想不通，在我看来接口屁用没用。

那么，我们看看，怎样用接口去实现呢？小组长说，既然腾讯云和阿里云有不同的地方，是不是也有相同的地方，即共性的地方，我们把共性的地方，即接收一个号码参数，一个短信内容参数，最后发送出去。这样一个抽取成公共的接口，散落各个文件的100处代码调用，都直接调用接口，而不是具体的实现类（阿里云或腾讯云），这样，后续我们无论变成什么短信平台，都不会需要去找到这100处代码去做修改，因为他们依赖的是抽象的接口，不变的抽象。

下面是基于阿里云和腾讯云抽取出来的公共的短信接口CommonSmsService：


package com.lyj.demo.sms;
 
public interface CommonSmsServiceInterface {
    /**发送登录短信
     * @param phoneNumbers 号码
     * @param message 短信
     */
    void sendLoginSMS(String phoneNumbers,String message);
    /**
     * 忘记密码发送短信
     *
     * @param phoneNumbers 电话号码
     * @param message 短信内容
     */
    void sendForgetSMS(String phoneNumbers,String message) ;
 
    /**发送营销短信
     * @param phoneNumbers 电话号码
     * @param message 短信内容
     */
    void sendMarketingSMS(String phoneNumbers, String message);
}

阿里云实现CommonSmsService这个接口的类AliyunSmsServiceImpl：


package com.lyj.demo.sms;
 
public class AliyunSmsServiceInterfaceImpl implements CommonSmsServiceInterface {
    private final AliyunSMS aliyunSMS;
 
    public AliyunSmsServiceInterfaceImpl(AliyunSMS aliyunSMS) {
        this.aliyunSMS = aliyunSMS;
    }
 
    @Override
    public void sendLoginSMS(String phoneNumbers, String message) {
        aliyunSMS.sendLoginSMS(phoneNumbers, message);
    }
 
 
    @Override
    public void sendForgetSMS(String phoneNumbers, String message) {
        aliyunSMS.sendForgetSMS(phoneNumbers, message);
    }
 
    @Override
    public void sendMarketingSMS(String phoneNumbers, String message) {
        aliyunSMS.sendMarketingSMS(phoneNumbers, message);
    }
}

腾讯云实现 CommonSmsService这个接口的实现类TencentSmsServiceImpl(此处要注意腾讯云的参数是反的哈！实现类里就要把他纠正过来)：


package com.lyj.demo.sms;
 
public class TencentSmsServiceInterfaceImpl implements CommonSmsServiceInterface {
    private final TencentSMS tencentSMS;
 
    public TencentSmsServiceInterfaceImpl(TencentSMS tencentSMS) {
        this.tencentSMS = tencentSMS;
    }
 
    @Override
    public void sendLoginSMS(String phoneNumbers, String message) {
        tencentSMS.sendLoginSMS(message,phoneNumbers);
    }
 
    @Override
    public void sendForgetSMS(String phoneNumbers, String message) {
        tencentSMS.sendForgetSMS(message,phoneNumbers);
    }
 
    @Override
    public void sendMarketingSMS(String phoneNumbers, String message) {
        tencentSMS.sendMarketingSMS(message.phoneNumbers);
    }
}

此时，分散在各个文件中的100处代码，就可以写成下面这样：

如果，你的小组长在“恶心”你，你再也不需要改100代码了，只需要改下面两行代码这样：

此时，你还会觉得接口没有用吗？原来要改100处的任务，使用接口后，只需要改2处，而且大大减少修改代码导致的bug问题，此时，聪明的你，还会觉得【接口】是鸡肋了吗？


“依赖抽象，而不是具体实现”是面向对象编程中的一条核心原则，它强调在设计和实现软件系统时，应该依赖于抽象的接口或抽象类，而不是依赖于具体的实现类。这个原则有助于提高代码的灵活性、可维护性和可测试性。下面是这个原则的一些关键点：
 
1. 接口隔离：定义清晰的接口，使得客户端代码只依赖于它们需要的特定功能，而不是依赖于一个庞大的、多功能的类。
 
2. 开闭原则：软件实体应当对扩展开放，对修改封闭。这意味着当需要增加新功能时，可以通过继承或实现新的抽象接口来扩展系统，而不需要修改现有的代码。
 
3. 单一职责：每个类应该只有一个引起它变化的原因，这通常意味着每个类应该只负责一个具体的功能。
 
4. 替换性：由于依赖的是抽象，所以具体的实现可以被替换，只要它们遵循相同的接口或抽象类。
 
5. 解耦：抽象层次上的依赖关系使得各个组件之间的耦合度降低，从而更容易地进行修改和替换。
 
6. 控制反转：依赖抽象而不是具体实现是控制反转（IoC）的基础，其中对象的创建和它们之间的依赖关系由外部容器管理，而不是由对象自身管理。
 
7. 依赖注入：这是实现依赖抽象的一种方式，通过将依赖关系在运行时注入到对象中，而不是在对象内部创建。
 
通过遵循“依赖抽象，而不是具体实现”的原则，开发者可以构建出更加模块化、灵活和可维护的系统。这种设计方式在现代软件开发中非常普遍，特别是在使用面向对象编程和设计模式的场合。

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参考资料

1.《Java开发实战经典》李兴华著清华大学出版社

2.https://www.geeksforgeeks.org/interfaces-in-java 作者：Mehak Kumar. and Nitsdheerendra. 翻译：刘扬俊

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JAVA基础——接口（全网最详细教程）_java接口怎么写

Java基础——接口

接口概念

接口的特点

为什么要用接口

接口的语法实现

接口的进一步理解

interface USB { void read(); void write(); }

class YouPan implements USB {

@Override

public void read() {

System.out.println("U盘正在通过USB功能读取数据");

}

@Override

public void write() {

System.out.println("U盘正在通过USB功能写入数据");

}

}

class JianPan implements USB {

@Override

public void read() {

System.out.println("键盘正在通过USB功能读取数据");

}

@Override

public void write() {

System.out.println("键盘正在通过USB功能写入数据");

}

}

public class Main {

public static void main(String[] args) {

//生成一个实现可USB接口（标准）的U盘对象

YouPan youPan = new YouPan();

//调用U盘的read( )方法读取数据

youPan.read();

//调用U盘的write( )方法写入数据

youPan.write();

//生成一个实现可USB接口（标准）的键盘对象

JianPan jianPan = new JianPan();

//调用键盘的read( )方法读取数据

jianPan.read();

//调用键盘的write( )方法写入数据

jianPan.write();

}

}

关于接口的几个重点

public class Main {

public static void main(String[] args) {

//生成一个实现可USB接口（标准）的U盘对象

//但是使用一个接口引用指向对象

//USB接口类引用可以指向一个实现了USB接口的对象

USB youPan = new YouPan();

//调用U盘的read( )方法读取数据

youPan.read();

//调用U盘的write( )方法写入数据

youPan.write();

//生成一个实现可USB接口（标准）的键盘对象

//但是使用一个接口引用指向对象

//USB接口类引用可以指向一个实现了USB接口的对象

USB jianPan = new JianPan();

//调用键盘的read( )方法读取数据

jianPan.read();

//调用键盘的write( )方法写入数据

jianPan.write();

}

}

接口的通俗理解

接口的标识用法

接口在生活中的思想体现

接口在编码中的实践

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参考资料

博客文章版权说明

interface USB {
void read();

void write();
}