在 Java 面向对象编程中，接口是实现规范定义、解耦代码和多态特性的核心技术。今天通过一个经典的「歌手大赛评分」实验，从零拆解接口的定义、实现、方法重写和多态调用，掌握接口在实际开发中的用法。

一、实验需求分析

歌手大赛评分规则：去掉一个最高分、去掉一个最低分，计算剩余分数的平均值作为最终得分；学校体重统计规则：直接计算所有体重数据的算术平均值。

需要用Java 接口实现：

1. 定义一个统一的「平均值计算」规范接口；
2. 两个实现类分别实现「歌手评分算法」和「体重平均算法」；
3. 通过接口多态调用不同的计算逻辑，完成需求。

二、核心知识点前置

1. 什么是接口？

• 接口是完全抽象的规范，只定义方法签名，不实现方法体；
• 用 interface 关键字定义，实现类必须重写接口中所有的抽象方法；
• 接口是实现多态的重要载体，支持「接口引用指向实现类对象」。

2. 方法重写（Override）

子类 / 实现类使用相同的方法名、参数列表、返回值类型，重新实现接口 / 父类的方法，是多态的基础。

3. 接口多态

接口类型 引用 = new 实现类对象();通过接口引用调用方法，会自动执行对应实现类的重写方法，灵活切换业务逻辑。

三、代码完整实现与解析

我们按照实验模板，补全代码并逐类讲解：

1. 定义平均值计算接口：ComputerAverage

接口定义统一的计算方法规范，所有实现类必须遵循：

// 平均值计算接口（规范定义）
public interface ComputerAverage {
    // 抽象方法：计算数组的平均值
    double average(double x[]);
}

注意：接口中方法默认 public abstract，无需手动修饰。

2. 歌手大赛实现类：SongGame

实现去掉最高最低分的评分逻辑，重写接口方法：

// 歌手大赛评分实现类
public class SongGame implements ComputerAverage {
    // 重写接口方法：实现歌手评分规则
    @Override
    public double average(double x[]) {
        int count = x.length;
        double aver = 0, temp;
        // 冒泡排序：从小到大排序分数
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            for (int j = i; j < count; j++) {
                if (x[j] < x[i]) {
                    temp = x[j];
                    x[j] = x[i];
                    x[i] = temp;
                }
            }
        }
        // 跳过第一个（最低分）和最后一个（最高分），累加中间分数
        for (int i = 1; i < count - 1; i++) {
            aver += x[i];
        }
        // 避免数组长度小于3时除零错误
        if (count > 2) {
            aver = aver / (count - 2);
        } else {
            aver = 0;
        }
        return aver;
    }
}

3. 学校统计实现类：School

补全【代码 1】，实现算术平均值逻辑：

// 学校体重平均实现类
public class School implements ComputerAverage {
    // 【代码1】重写接口方法：计算算术平均值
    @Override
    public double average(double x[]) {
        double sum = 0;
        // 遍历数组累加所有元素
        for (double num : x) {
            sum += num;
        }
        // 算术平均 = 总和 / 元素个数
        return sum / x.length;
    }
}

4. 主测试类：Estimator

补全【代码 2】【代码 3】，通过接口多态调用方法：

// 主类：程序入口
public class Estimator {
    public static void main(String args[]) {
        // 歌手分数数组
        double a[] = {9.89,9.88,9.99,9.12,9.69,9.76,8.97};
        // 学生体重数组
        double b[] = {56,55.5,65,50,51.5,53.6,70,49,66,62,46};
        
        ComputerAverage computer; // 声明接口引用
        
        // 1. 接口引用指向歌手评分实现类
        computer = new SongGame();
        // 【代码2】调用歌手评分方法，传入分数数组
        double result = computer.average(a);
        System.out.printf("歌手最后得分：%5.3f\n", result);
        
        // 2. 接口引用指向体重平均实现类
        computer = new School();
        // 【代码3】调用体重平均方法，传入体重数组
        result = computer.average(b);
        System.out.printf("学生平均体重：%-5.2f kg", result);
    }
}

四、运行结果

歌手最后得分：9.780
学生平均体重：56.78 kg

五、核心知识点深度总结

1. 接口的核心作用

• 统一规范：所有计算平均值的类，必须实现 average(double x[]) 方法；
• 解耦代码：接口只定义规则，实现类负责具体逻辑，修改逻辑不影响接口调用。

2. 接口多态的优势

同一个接口引用 computer，可以动态切换为 SongGame 或 School 对象，调用对应的重写方法，无需修改主类代码，极大提升代码扩展性。

3. 方法重写的要求

• 方法名、参数列表、返回值类型必须和接口完全一致；
• 实现类方法的访问权限必须大于等于接口方法（接口默认 public，实现类必须用 public）。

4. 实验中的细节处理

• 歌手评分中对数组长度做判断（count>2），避免除零异常；
• 冒泡排序实现分数排序，精准去掉最高、最低分；
• 格式化输出（printf）保证结果展示美观。