programming-notes

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Main location

The primary section is:

This chapter explains interface declarations, inheritance between interfaces, interface members, fields, methods, functional interfaces, and annotation interfaces. It also states that an interface can provide a common supertype for otherwise unrelated classes and cannot be instantiated directly. (Oracle Docs)

Important subsections

Topic	Oracle documentation
Declaring an interface	§9.1 Interface Declarations
Interface modifiers	§9.1.1 Interface Modifiers
Interface inheritance with `extends`	§9.1.3 Superinterfaces and Subinterfaces
Interface members	§9.2 Interface Members
Interface fields and constants	§9.3 Field (Constant) Declarations
Interface methods	§9.4 Method Declarations
Functional interfaces	§9.8 Functional Interfaces

Chapter 9 also explains that a variable whose declared type is an interface can refer to an object of any class that implements that interface. (Oracle Docs)

Where `implements` is defined

For a class implementing an interface, see:

JLS §8.1.5 — Superinterfaces

This section defines the implements clause in a class declaration:

class Cat implements Animal {
}

A class can extend only one direct superclass, but it may implement one or more interfaces. (Oracle Docs)

Interface as a type

An interface is also a reference type. The relevant locations are:

The JLS classifies class types, interface types, and array types as reference types. (Oracle Docs)

For studying Java interfaces, the best reading order is:

§9.1 → §8.1.5 → §9.2 → §9.3 → §9.4 → §9.8.

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你的理解方向是正确的：接口中的 static 方法和 default 方法都是“已经提供实现的方法”，因此必须写方法体；而普通接口方法通常是抽象方法，只声明规则，不提供实现，所以以分号结束。

Oracle 官方最直接的规定在：

JLS §9.4.3 — Interface Method Body

1. 图中四种方法的区别

你的接口大致是：

public interface USB {
    int PI = 12;

    void bb();

    void cc();

    public static void dd() {
    }

    public default void ee() {
    }
}

可以分类为：

方法	实际性质	是否需要方法体
`void bb();`	`public abstract` 方法	否
`void cc();`	`public abstract` 方法	否
`static void dd() {}`	静态方法	是
`default void ee() {}`	默认实例方法	是

2. 为什么普通接口方法不需要方法体

接口中的方法如果没有 private、default 或 static 修饰符，就会被隐式声明为 abstract。

所以：

void bb();

实际等价于：

public abstract void bb();

抽象方法只规定：

实现类必须提供一个名为 bb、参数和返回值符合要求的方法。

它不负责说明具体如何执行，因此使用分号结束：

void bb();

而不是：

void bb() {
}

JLS §9.4 明确规定：缺少 private、default 和 static 修饰符的接口方法隐式为 abstract，其方法体使用分号表示，而不是代码块。(Oracle Docs)

例如，实现类负责补充实现：

public class USBImplement implements USB {
    @Override
    public void bb() {
        System.out.println("实现 bb 方法");
    }

    @Override
    public void cc() {
        System.out.println("实现 cc 方法");
    }
}

3. 为什么 `default` 方法必须有方法体

default 方法的作用就是：

在接口中直接提供一份默认实现。

例如：

default void ee() {
    System.out.println("USB default method");
}

实现类即使不重写 ee()，也能直接继承并使用这份实现：

USB usb = new USBImplement();
usb.ee();

假如允许这样写：

default void ee();

那么它没有任何默认实现，也就失去了 default 的意义。

JLS §9.4 将默认方法定义为使用 default 修饰的实例方法，其代码块为没有重写该方法的实现类提供默认实现。(Oracle Docs)

JLS §9.4.3 进一步明确规定：

默认方法具有代码块方法体；
如果 default 方法使用分号作为方法体，会产生 compile-time error。(Oracle Docs)

因此：

default void ee() {
}

是正确的。即使 {} 里面没有代码，空代码块仍然是一份完整的方法实现。

下面则错误：

default void ee(); // compile-time error

4. 为什么 `static` 方法必须有方法体

接口静态方法属于接口本身，通过接口名称调用：

USB.dd();

它不是由实现类对象进行动态调用的，也不要求实现类重写。

例如：

static void dd() {
    System.out.println("USB static method");
}

调用时 JVM 会直接执行 USB.dd() 中定义的代码。

如果写成：

static void dd();

既没有方法体，又没有哪个实现类负责实现它，因此该方法没有可执行内容。

JLS §9.4 说明，接口可以声明 static 方法，这种方法不依赖某个具体对象调用；接口静态方法和抽象接口方法、默认方法属于不同种类。(Oracle Docs)

JLS §9.4.3 则直接规定：

private 或 static 接口方法具有代码块方法体，该代码块提供该方法的实现。

并规定：如果 static 接口方法使用分号代替代码块，会产生 compile-time error。(Oracle Docs)

所以：

static void dd() {
}

正确，而：

static void dd(); // compile-time error

错误。

5. 为什么不能写成 `abstract static`

抽象方法表示：

当前方法没有实现，等待子类或实现类通过重写提供实现。

静态方法表示：

方法属于声明它的接口本身，不是对象的实例方法。

这两种性质互相冲突。接口的静态方法不会作为普通实例方法交给实现类重写。

因此不能写：

abstract static void dd();

JLS §9.4 明确规定，一个接口方法不能同时具有 abstract、default、static 中的两个或多个关键字，否则产生编译时错误。(Oracle Docs)

6. 三者的调用方式

public interface USB {
    void connect();

    default void check() {
        System.out.println("Default check");
    }

    static void description() {
        System.out.println("USB interface");
    }
}

抽象方法

由实现类实现，通过对象调用：

USB usb = new USBImplement();
usb.connect();

默认方法

接口已经提供默认实现，也通过对象调用：

usb.check();

实现类可以选择重写：

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

静态方法

通过接口名调用：

USB.description();

不能把接口静态方法当成普通实例方法调用：

usb.description(); // compile-time error

7. 你截图中的黄色提示不是编译错误

IntelliJ IDEA 显示：

Modifier 'public' is redundant for interface members

意思是：

接口中的这些方法已经隐式为 public，所以显式写 public 是多余的。

因此：

public static void dd() {
}

通常简写为：

static void dd() {
}

而：

public default void ee() {
}

通常简写为：

default void ee() {
}

这只是代码风格警告，不是错误。JLS §9.4 规定，接口方法没有显式访问修饰符时隐式为 public；显式重复写 public 是允许的，但不推荐。(Oracle Docs)

最终记忆

abstract 方法：
只声明“必须做什么”
没有实现
使用分号 ;

default 方法：
接口提供默认实现
必须使用代码块 {}

static 方法：
接口本身提供并执行实现
必须使用代码块 {}

最关键的官方章节就是：

JLS §9.4.3 — Interface Method Body。

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