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>。<~
本文基于Mars老师的Java4Android视频。

什么是接口

先看看生活中的接口,比如USB接口。

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 {
    public void read(); 
    public void write();
}

定义它的子类,来实现这个接口:

class Phone implements USB {
    public void read() {
        System.out.println("Phone --> Read");
    }   
    public void write() {
        System.out.println("Phone --> Write");
    }
}

测试:

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

运行结果:

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 {
    public void open(); 
    public void close();
}

让Phone也实现WiFi接口:

class Phone implements USB, WiFi {
    public void read() {
        System.out.println("Phone --> Reading");
    }   
    public void write() {
        System.out.println("Phone --> Writing");
    }
    //实现WiFi中的抽象方法
    public void open() {
        System.out.println("WiFi --> Open");
    }   
    public void close() {
        System.out.println("WiFi --> Close");
    }   
}

测试一下:

class Test {
    public static void main(String args []) {
        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:


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。
interface SbFi extends USB, WiFi {
    public void 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 {
    void open();
    void print(String s);
    void close();
}

在惠普打印机类中,实现Printer中的抽象方法:

class HPPrinter implements Printer {
    public void open() {
        System.out.println("HP: open");
    }
    public void print(String s) {
        System.out.println("HP: print--> " + s);
    }
    public void close() {
        System.out.println("HP: close");
    }
}

在佳能打印机中,又增加了新的方法,清洗:

public class CanonPrinter implements Printer {
    public void open() {
        System.out.println("Canon: open");
    }
    public void print(String s) {
        System.out.println("Canon: print-->" + s);
    }
    public void close() {
        this.clean();
        System.out.println("Canon: close");
    }
    
    public void clean() {
        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?(忘记向上转型的话,可以参照我之前写的 对象的转型)。

class Test {
    public static void main(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();
        } else if(flag == 1) {
            printer = new CanonPrinter();
        }
        
        printer.open();
        printer.print("向上转型好用吧~");
        printer.close();
    }
}

运行:


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
    public static Printer getPrinter(int flag) {
        Printer printer = null;
        if(flag == 0) {
            printer = new HPPrinter();
        } else if(flag == 1) {
            printer = new CanonPrinter();
        }       
        return printer;
    }   
}
class Test {
    public static void main(String args []) {
        int flag = 1;
        Printer printer = PrinterFactory.getPrinter(flag);
        printer.open();
        printer.print("对象的转型好用吧~");
        printer.close();
    }
}

这样,就算要增加100台打印机,也只用在PrinterFactory中添加 else if(flag == xxx) 的代码,不用修改Test类。

这就是著名的简单静态工厂方法模式。
PrinterFactory并不关心Printer类有多少个子类,这样我们就能够自由地修改Printer子类了。
工厂方法模式的思路很简单,就是把生成对象的代码,封装在工厂类当中。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,015评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,262评论 1 292
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,727评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,986评论 0 205
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,363评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,610评论 1 219
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,871评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,582评论 0 198
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,297评论 1 242
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,551评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,053评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,385评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,035评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,079评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,841评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,648评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,550评论 2 270

推荐阅读更多精彩内容