Java面向对象编程-第8章学习笔记

第8章 接口

一、接口的概念和基本特征

1、接口的主要特征包括：

（1）接口中成员变量默认为public/static/final类型的，必须被显式初始化；

（2）接口中方法默认为public/abstract类型的；

（3）接口中只能包含上述public/static/final类型的成员变量和public/abstract类型的方法。在接口中定义实例变量、非抽象的实例方法和静态方法都是非法的，无法通过编译。

（4）接口没有构造方法，不能被实例化。

（5）接口之间不能实现，但可以继承。接口必须通过类来实现它的抽象方法，并且该类必须实现接口中所有的抽象方法，否则必须被定义为抽象类。

（6）接口不能被实例化，但可以定义接口类型的引用变量，该变量引用实现该接口的类的实例。

二、接口与抽象类的异同

1、相同点：（1）都属于系统的抽象层，都无法被实例化。（2）都包含抽象方法，其中接口是必须所有方法均为抽象方法，抽象类至少有一个抽象方法。

2、区别：（1）抽象类中可以提供部分方法的实现，为子类提供方便，提高代码的可重用性。如果向抽象类中增加具体的非抽象方法，那对于其子类都可以直接获得该方法，而不需要子类做出相应调整。而对于接口，如果接口中增加新的抽象方法，那原先实现该接口的类都需要增加该新增方法的实现代码，或者调整为抽象类。（2）一个类只能继承一个直接父类，而一个类可以实现多个接口。

一般而言，接口和抽象类使用原则如下：

（1）用接口作为系统与外界交互的窗口，对于外界使用者而言，接口向使用者承诺系统所能提供的服务，对于系统本身而言，接口指定了系统必须实现的服务。

接口理应是系统中最高层次的抽象类型。

（2）接口必须非常稳定，不得随意修改。

（3）抽象类可设计为定制系统中的扩展点。

三、与接口相关的设计模式

*定制服务模式

以电信公司为个人用户提供的服务为例，公司提供了两种套餐服务，分别为极速精英套餐包括：A宽带上网服务、B在线杀毒服务、C邮箱服务；套餐费用为2999包年或者140包月；金融专网套餐包括：B在线杀毒服务、C邮箱服务、D电信金融专网服务、E网络硬盘服务；套餐费为3000包年或者150包月。

针对这两个套餐，可以分别设计两个接口，各个接口分别包含各自的服务内容。而两个套餐中又包含相同的服务内容，因此也可以设计ABCDE5个接口，然后通过对接口的继承，形成对应于套餐的派生接口。显然后者更为精细化，也使得系统对于接口（服务）的维护变得相对容易。

//A宽带上网
public interface BroadbandService{
connect();
disconnect();
}
//B在线杀毒服务
public interface VirusKillingService{
scanVirus();
}
//C邮箱服务
public interface MailboxService{
sendMail();
receiveMail();
writeMail();
deleteMail();
}
//D电信金融专网服务
public interface FinancialNetworkService{
exchangeStock();
exchangeCheck();
}
//E网络硬盘服务
public interface NetworkDiskService{
write();
read();
}

前述两种套餐通过接口的继承来描述

//极速精英套餐
public interface SuperSpeedCombo extends BroadbandService,VirusKillingService,MailService{
...
}

//金融专网套餐
public interface FinanceCombo extends FinancialNetworkService,VirusKillingService,MailService,NewworkDiskService{
...
}

接口设计完毕后需要实现，为提高代码的可重用性，实现类也须尽量精细化，即对应各个服务接口设计实现类，以宽带服务为例：

public class BroadbandServiceImp1
implements BroadbandService{
private int speed; //网速
public BroadbandServiceImp1(int speed){
this.speed=speed;
}
//连接网络
public void connect(String username,string psw){
...
}
//断开网络
public void connect(){...}
}

对于代表套餐服务的派生复合接口SuperSpeedCombo和FinanceCombo，可以采用组合手段，复用其所继承的接口的实现类的代码，以提高代码的重用率。

以SuperSpeedCombo的实现类为例：

public class SuperSpeedComboImp1
implements SuperSpeedCombo{

//创建基于各服务接口的引用变量作为复合接口实现类的成员
private BroadbandService broadbandService；
private VirusKillingService viruskillingService;
private MailboxService mailboxService;

//构造函数
public SuperSpeedComboImp1(
BroadbandService broadbandService,
VirusKillingService viruskillingService,
MailboxService mailboxService){
this.broadbandService=broadbandService;
this.viruskillingService=viruskillingService；
this.mailboxService=mailboxService;
}

//借助成员变量的方法实现方法
//网络连接
public void connect(String username,String psw){
broadbandService.connect(username,psw);
}
//断开网络
public void disconnect(){
broadbandService.disconnect();
}
//杀毒
public void scanVirus(){
viruskillingService.scanVirus();
}
//发邮件
public void sendMail(){
mailboxService.sendMail();
}

...
}

创建极速精英套餐服务的一个实例：

//先创建各个子服务的实例对象
BroadbandService broadbandService=
new BroadbandServiceImp1(2);
VirusKillingService viruskillingService=
new virusKillingServiceImp1();
MailboxService mailboxService=
new mailboxServiceImp1(50);

//创建极速精英套餐服务的类实例
SuperSpeedCombo superSpeedCombo=
new SuperSpeedComboImp1
(broadbandService,viruskillingService,mailboxService);