Java编程思想(六) —— 接口

接口一章讲到抽象类和接口，单纯看书上的抽象类感觉很抽象。而且接口这一章的知识点，并没有像之前的讲的详细，而且碎且难，有几个问题是几个人在研讨会提出的，之前多态的有一个域的问题也是研讨会有人提出，那个相对容易理解一些。

1)抽象类

class TV{  
    public void show(){  
        System.out.println("TV");  
    }  
}  
  
class LeTV extends TV{  
    public void show(){  
        System.out.println("LeTV");  
    }  
}  
class MiTV extends TV{  
    public void show(){  
        System.out.println("MiTV");  
    }  
}  
class SanTV extends TV{  
    public void show(){  
        System.out.println("SanTV");  
    }  
}  
public class EveryTV {  
    public static void tvshow(LeTV tv){  
        tv.show();  
    }  
    public static void tvshow(MiTV tv){  
        tv.show();  
    }  
    public static void tvshow(SanTV tv){  
        tv.show();  
    }  
    public static void main(String[] args) {  
        tvshow(new LeTV());  
        tvshow(new MiTV());  
        tvshow(new SanTV());  
    }  
}

其实会发现，从TV一开始，并没有创建TV对象，因为TV对象没什么意义。

java提供了一种抽象方法的机制，C++中叫纯虚函数。

包含抽象方法的类为抽象类，如果一个类有一个或多个的抽象方法，那么类一定要定义为抽象类。

抽象的方法声明可以没有方法体。如下：

abstract show();

抽象类不可new，确保抽象类的纯粹性，这就是抽象类，其实这也是抽象类存在的一个原因。

上述的TV类可以改写成抽象类：

abstract class TV{  
    abstract void show();  
} 

注意，子类同样需要继承方法，而且要有方法体。

其实电视本来就很抽象，TV本身不需要具体的show方法，具体的电视有具体的实现方法，new TV这个类也没什么用，TV就是一个抽象的概念。

看了一篇英文的回答——What is an abstract class, and when should it be used?

讲的是动物吃东西，动物本身也是一个抽象层次上的概念，但是动物有吃东西的方法，每种不同的动物有自己的吃法，吃肉，吃草，但是总得吃，动物这个概念性的东西，就可以声明为抽象类，如果是普通类，那么子类不重写也可以，那么默认就变成了和动物一样的吃法，但是动物本身并没有吃法，定义为抽象类，抽象方法在子类中需要有实现，这样扩展性也好，这应该就是设计者的初衷。

2)接口

public interface TV {}

不定义public的话，接口只具有包内的访问权限，而接口的方法不声明为public，也是public的，接口可以有域，隐式为static和final。

当然，我们完全可以将TV设计为一个接口。那么为什么有抽象类还要有接口呢？

接口有一个特定的地方，实现接口的类必须实现接口的所有方法，抽象类除外，抽象类可以选择性的实现。这个问题后面总结时解答。

3)完全解耦

耦合性是软件工程的一个概念，程序设计讲究高内聚低耦合，耦合性可以简单看成依赖性，就是粘合度过紧。

书先举了一个例子。

class TV{
    public String name(){
        return getClass().getSimpleName();//拿到类名
    }
    
    Object show(Object input){
        return input;
    }
}

class LeTV extends TV{
    String show(Object input){
        return (String)input+" in letv";
    }
}
class MiTV extends TV{
    String show(Object input){
        return (String)input+" in mitv";
    }
}
public class TVShow {
    public static void play(TV tv , Object o){
        System.out.println(tv.name());
        System.out.println(tv.show(o));
    }
    public static void main(String[] args) {
        TVShow ts = new TVShow();
        String mylove = "my love tv show";
        ts.play(new LeTV(), mylove);
        ts.play(new MiTV(), mylove);
    }
}

TVShow的play方法可以根据接收的具体的TV参数而调用不同的方法，这种模式称为—— 策略模式。

接下来有Computer，但是专门处理Game。

class Game{
    private static int count;
    private final int id  = count++;
    public String toString(){
        return "Game"+id;
    }
}

public class Computer{
    public String name(){
        return getClass().getSimpleName();//拿到类名
    }
    
    Game show(Game input){
        return input;
    }
}

class LeComputer extends Computer{
    Game show(Game input){
        return input;
    }
}
class MiComputer extends Computer{
    Game show(Game input){
        return input;
    }
}

虽然书上举的是filter和processor的例子，但是书上这里有一点错误，虽然Computer和TV具有相同的接口元素，但是Computer不是继承TV，根本就是两个类，所以Computer用在TVShow的play方法正常运行肯定是错的。有这个例子也可以看出，TVShow的方法和TV耦合过紧了，只支持TV，要是智能电视呢？

所以，将TV设计为一个接口：

public interface TV {
    String name();
    Object show(Object input);
}

public class TVShow {
    public static void play(TV tv , Object o){
        System.out.println(tv.name());
        System.out.println(tv.show(o));
    }
} 

public abstract class AbstractTV implements TV{

    public String name() {
        return getClass().getSimpleName();   
    }
    public abstract String show(Object input);
    
    public static void main(String[] args) {
        TVShow ts = new TVShow();
        String mylove = "my love tv show";
        ts.play(new LeTV(), mylove);
        ts.play(new MiTV(), mylove);
    }

}

class LeTV extends AbstractTV{
    public String show(Object input){
        return (String)input+" in letv";
    }
}
class MiTV extends AbstractTV{
    public String show(Object input){
        return (String)input+" in mitv";
    }
}

是不是觉得很麻烦，还要我们自己新建一个AbstractTV去实现TV接口。有什么用呢？看看Game的改变：

class Game{
    private static int count;
    private final int id  = count++;
    public String toString(){
        return "Game"+id;
    }
}
class ComputerAdapter implements TV{
    private Computer c ;
    ComputerAdapter(Computer c){
        this.c = c;
    }
    public String name() {
        return c.name();
    }

    public Game show(Object input) {
        return c.show((Game)input);
    }
    
}

public class ComputerShow{
    public String name(){
        return getClass().getSimpleName();//拿到类名
    }
    
    Game show(Game input){
        return input;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Game g = new Game();
        TVShow.play(new ComputerAdapter(new LeComputer()),g);
        TVShow.play(new ComputerAdapter(new MiComputer()),g);
    }
}

class LeComputer extends Computer{
    Game show(Game input){
        return input;
    }
}
class MiComputer extends Computer{
    Game show(Game input){
        return input;
    }
}

class Computer{
    public String name(){
        return getClass().getSimpleName();//拿到类名
    }
    Game show(Game input){
        return input;
    }
}

发现没有，原来不能给Computer使用的TVShow的play方法现在可以用了，原因是ComputerAdapter实现了TV接口。

其实这种模式又是另外一种设计模式——适配器模式。ComputerAdapter接收不同的Computer同时实现TV接口，以便后面用于TVShow方法，不然单纯的Computer对象无法作为方法参数，适配器能将你所拥有的接口去产生所需要的接口，即这个例子的接口传入，其实很类似策略模式。ComputerAdapter本身就是代理，你只需要传入Computer对象，而看不到里面的方法实现。

还有一个有趣的地方，虽说是实现接口的所有方法，但是ComputerAdapter和AbstractTV实现接口的show方法时却与不同的类型，原因在Object上，如果TV接口的show方法不是Object类型而是某一具体的对象的话，那么实现方法的时候方法类型就要一致。

这种接口的实现用处就是降低耦合性，TVShow不仅能传入继承AbstractTV的对象，对于其他实现TV接口的对象也是可以使用的。刚开始看可能有点看懂，我看书也看了好久，一大堆东西，但总算搞明白了。

4)多重继承

由于只能继承一个类，但是可以实现多个接口，便拥有多个接口的功能。

public class A extends B implements C,D,E{}

5)接口的域

放在接口的域都是自动为static和final，同时也是public的。其实特性反过来证明也是可以的。练习题也有。

public interface T {
    int A=1;
}

public class Test implements T{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Test.A);
        //System.out.println(Test.A++);
    }
}

静态域才可以通过类名直接访问，final的域不能改变，在java5开始，就有了枚举类型了。

最后，就像书上说的“确定接口是理想选择，因而应该总是选择接口而不是具体的类。”这其实是引诱。

通篇下来，会发现接口真的很抽象，抽象要应需求而用，而不是为了用了用。

这和设计模式是一样的道理。