Java 接口——面向对象的精髓

 

接口有何用?面试宝典上背下来的总结,你真的明白吗? 
接口&工厂方法 其实很简单>。<~ 
什么是接口
先看看生活中的接口,比如USB接口。 
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USB接口的设计者在最初就知道USB能支持这么多功能吗?他们是怎样未卜先知地设计的呢?其实他们也不知道以后USB上会连什么设备,他们只是定义了一个数据传输与供电的标准而已。

Java中也是类似的,定义了接口,就等于定义了调用对象的标准。
接口的基本语法

  • 使用 interface定义;

  • 接口当中的方法都是抽象方法;

  • 接口当中的方法都是public权限(接口中的方法,写不写public修饰符,都是public权限,别的地方不行哦);

可以把接口理解成一个更加纯粹的抽象类,因此它也不能生成对象。这要怎么办呢?回想抽象类的处理方法,可以用一个类来继承(接口中叫实现)它,从而在子类中生成对象。

一个最简单的接口示例:

定义一个接口:

interface USB {    publicvoidread();        publicvoidwrite();}

定义它的子类,来实现这个接口:

classPhoneimplementsUSB {publicvoid read() {        System.out.println("Phone --> Read");    }        publicvoid write() {        System.out.println("Phone --> Write");    }}

测试:

class Test {    publicstaticvoidmain(String args []) {        Phone phone = new Phone();        //向上转型        USB usb = phone;        usb.read();        usb.write();    }}

运行结果: 
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继续了解接口的语法:

  • 实现接口使用implements关键字;

  • 一个类可以实现多个接口; 
    实现是特殊的继承,换句话说,就是一个类可以继承多个接口。 
    修改上面的代码: 
    再定义一个WiFi接口:

interface WiFi {    publicvoidopen();        publicvoidclose();}

让Phone也实现WiFi接口:

classPhoneimplementsUSBWiFi {publicvoid read() {        System.out.println("Phone --> Reading");    }        publicvoid write() {        System.out.println("Phone --> Writing");    }    //实现WiFi中的抽象方法publicvoid open() {        System.out.println("WiFi --> Open");    }        publicvoid close() {        System.out.println("WiFi --> Close");    }    }

测试一下:

classTest {    public static void main(Stringargs []) {        Phone phone = new Phone();        //向上转型时,就有两种选择        USB usb = phone;        usb.read();        usb.write();        WiFi wifi = phone;        wifi.open();        wifi.close();    }}

运行结果: 
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可以看到,用USB连接手机时,手机表现的就是USB的行为,用WiFi连接手机时,手机表现的就是WiFi的行为,这也是面向对象多态性非常明显的体现。

  • 一个接口可以继承多个接口 
    注意这里不能写成implements,因为我们只想继承USB和WiFi接口的抽象方法,而不想实现它。

interfaceSbFiextendsUSBWiFi {publicvoid piu();}

这样SbFi接口就拥有read(),write(),open(),close()和piu()五个抽象方法了:) 
接口的实践
如果我们接到一个客户的需求,用程序控制办公室中的打印机,我们该怎么做呢?容易想到,先用一个类描述“打印机”,再用一些方法实现“开机”、“关机”、“打印”等动作,一个简单的Printer类就能搞定了。 
可是如果客户提出了新的需求,办公室又买了一台其他品牌的打印机,让你修改之前的代码。这时要怎么做呢?都是打印机,只是品牌不同,功能略有差异,容易想到用接口或者继承。接口更灵活一些,所以我们写出了下面的代码:

首先定义一个Printer接口,描述打印机都有的行为:

interface Printer {    voidopen();    void print(String s);    void close();}

在惠普打印机类中,实现Printer中的抽象方法:

classHPPrinterimplementsPrinter {publicvoid open() {        System.out.println("HP: open");    }    publicvoid print(String s) {        System.out.println("HP: print--> " + s);    }    publicvoid close() {        System.out.println("HP: close");    }}

在佳能打印机中,又增加了新的方法,清洗:

publicclassCanonPrinterimplementsPrinter {publicvoidopen() {        System.out.println("Canon: open");    }    publicvoidprint(String s) {        System.out.println("Canon: print-->" + s);    }    publicvoidclose() {        this.clean();        System.out.println("Canon: close");    }    publicvoidclean() {        System.out.println("Canon: clean");    }}

测试: 
注意,这里使用对象的向上转型,能减少重复代码。不然就得用HPPrinter和CanonPrinter生成的对象分别调用open, print, close方法,很麻烦。如果以后有100台打印机,岂不是得写300行?

class Test {    publicstaticvoidmain(String args []) {        Printer printer = null;        //为简便,flag模拟用户选择使用哪台打印机int flag = 1;        if(flag == 0) {            //向上转型            printer = new HPPrinter();        } elseif(flag == 1) {            printer = new CanonPrinter();        }        printer.open();        printer.print("向上转型好用吧~");        printer.close();    }}

运行: 
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大功告成。但是这样就足够了吗? 
如果我们的打印机代码,是在一个办公自动化的系统当中。可能有各种各样的功能,要使用打印机。那每次使用时,都要把Test类中的这一段写一遍吗?如果以后有100个地方要用,岂不是要把这一段写100次?更可怕的是,如果又添加了新的打印机,岂不是要修改这100段代码?太容易出错了。所以,我们和重复代码,是势不两立的(振臂一呼)!

进击的工厂方法模式
减少重复代码的一般方法就是,把重复的代码放在一个地方(封装起来),等要用的时候,就调用它,而不是再写一遍。仔细看Test类,重复的地方,不包括最后三行,主要是根据用户的选择,生成打印机对象,并向上转型为Printer类型的部分。

我们可以设计一个类,在里面添加一个函数,它的功能就是根据用户的选择生成打印机对象,以后我们直接调用这个函数就行了。函数的参数,就是用户的选择,返回值,就是一个Printer类型的对象。

class PrinterFactory {    //添加static是为了调用方便publicstatic Printer getPrinter(int flag) {        Printer printer = null;        if(flag == 0) {  &nb
                    
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