Java接口的几种常见用法
接口(interface)對于面向對象編程來說是一個非常重要的概念。它是一系列方法的聲明,卻沒有具體實現。有些編程語言,比如swift,把接口解釋成“協議(protocol)”,我覺得也是非常的恰當的,接口就是對方法制定的一套規范。
總結了以下幾點接口的常見用法
1. 作為對類內執行流程的具體描述
這是接口的最根本的作用。有時候類內部流程的某一個環節,并不是由此類自己決定的。類并不知道在這一步時具體會執行什么內容。所以需要在此處設置一枚接口,提供對外界的擴展。
對于這個功能有一個非常好的范例。
一個秒表類:用于測量執行某一段代碼執行所需的時間。
初步的代碼類似于下面這樣:
public class Stopwatch {private long deltaTime;public void clear() {deltaTime = 0L;}public long getDeltaTime() {return deltaTime;}public void start() {long startTime = System.currentTimeMillis();// do somethingdeltaTime = System.currentTimeMillis() - startTime;} }而使用Stopwatch的代碼類似于這樣:
public static void main(String[] args) {Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();stopwatch.clear(); //時間清零stopwatch.start(); //開始運行System.out.printf("time: %dms\n",stopwatch.getDeltaTime()); }那么我們知道對于秒表這個類本身,它并不能決定自己在do something那個位置將會測量什么內容的代碼。
也就是說此處代碼將會由Stopwatch的外部決定。所以此處可以商定一個協議,也就是接口。Stopwatch決定自己開放出一個接口叫NeedMonitoringProgram需要監控的程序,其中doProgram()方法就是執行需要被監控的代碼。外部在使用Stopwatch時只需要去實現NeedMonitoringProgram接口也就定義好了需要監測的代碼。
public interface NeedMonitoringProgram {void doProgram(); }給Stopwatch賦予NeedMonitoringProgram對象
public class Stopwatch {private long deltaTime;private NeedMonitoringProgram program;public void setProgram(NeedMonitoringProgram program) {this.program = program;}public void start() {long startTime = System.currentTimeMillis();program.doProgram();deltaTime = System.currentTimeMillis() - startTime;}public interface NeedMonitoringProgram {void doProgram();}//省略clear()和getDeltaTime()方法 }模擬測量1到1000000疊加求和所需時間
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch(); Stopwatch.NeedMonitoringProgram program = new Stopwatch.NeedMonitoringProgram() {@Overridepublic void doProgram() {int sum = 0;int number = 1_000_000;for (int i = 0; i <= number; i++) {sum += i;}System.out.printf("sum: %d\n", sum);} }; stopwatch.setProgram(program); stopwatch.clear(); stopwatch.start(); System.out.printf("time: %dms\n",stopwatch.getDeltaTime());假如說待測代碼是需要外部參數的,并且也需要返回給外部執行結果的。也可以把接口方法改進一下。
添加一個Param類來存儲參數。
private Param params = new Param();public void addParam(String key, Object value) {params.put(key, value); }public interface NeedMonitoringProgram<RETURN_OBJECT> {RETURN_OBJECT doProgram(Param params); }public class Param extends HashMap<String, Object> {}start方法也可以直接加入NeedMonitoringProgram對象,減少使用時的步驟。 并且NeedMonitoringProgram類的泛型指定了返回類型。
public <T> T start(NeedMonitoringProgram<T> program) {long startTime = System.currentTimeMillis();T returnObject = program.doProgram(params);deltaTime = System.currentTimeMillis() - startTime;return returnObject; }在執行start()之前使用addParam()給代碼賦值。而start()也會返回代碼執行的結果。
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch(); stopwatch.clear(); stopwatch.addParam("number", 1_000_000); int sum = stopwatch.start(new Stopwatch.NeedMonitoringProgram<Integer>() {@Overridepublic Integer doProgram(Stopwatch.Param params) {int sum = 0;int number = (Integer)params.get("number");for (int i = 0; i <= number; i++) {sum += i;}return sum;} }); System.out.printf("sum: %d\n", sum); System.out.printf("time: %dms\n",stopwatch.getDeltaTime());運用JDK8的lambda表達式甚至可以縮寫為
int sum = stopwatch.start(params -> {int s = 0;int number = (Integer)params.get("number");for (int i = 0; i <= number; i++) {s += i;}return s; });雖然java沒有函數對象這一概念,但是使用lambda可以充分表達一種函數式編程的思想,在這里接口即等同于代表了一個函數對象。
以上是接口最最根本的功能,廣泛運用在AWT、Swing、Android這類圖形化程序中。像XXXListener這些處理控件事件的接口都是運用了此功能。
2. 多態
可以把具體子類對象都當作父類來看,屏蔽不同子類對象之間的差異。
public interface Animal {void sayHello(); } public class Cat implements Animal{@Overridepublic void sayHello() {System.out.println("I'm a cat.");} } public class Dog implements Animal{@Overridepublic void sayHello() {System.out.println("I'm a dog.");} } public static void main(String[] args) {Animal[] animals = new Animal[]{new Cat(), new Dog()};for (Animal animal : animals) {animal.sayHello();} }在這里把Cat和Dog都一視同仁的放入了Animal的數組內,并且批量處理。多態的功能其實和抽象類(abstract class)相同。
3. 用于隱藏方法的具體實現過程
一個簡單的Dao
public interface UserDao {User findUser(int id);void addUser(User user);void updateUser(User user);void deleteUser(int id); }這個DaoFactory工廠類代表某一框架內部生成Dao的邏輯(超簡化)
public class DaoFactory {public <T> T getDaoInstance(Class<T> clazz) {if(clazz == UserDao.class) {return new UserDaoImpl();} else if(……) {}} }那么我們在使用該框架時,只需要從DaoFactory中通過Dao的類型獲得該Dao的具體實現對象。
我們只關心該Dao接口有哪些我們可以用的方法,而不會去關心這個Dao內部是怎么實現增刪改查的。拿著這個Dao對象我們就可以去完成數據庫的操作。也就是說接口為我們屏蔽了方法的具體實現,屏蔽了具體的實現類中一些雜亂無章的,對于使用者來說無用的中間方法。
4. 暴露分布式服務
public interface XXXService {}在大型網站項目中,底層的服務都是基于分布式部署的。比如說Dubbo框架,在分布式項目中,接口和實現是分離于兩個子項目中的。分布式的優勢在于,通過架設多臺服務提供者(provider)維持了服務提供的穩定性。只要不是所有服務提供者掛機,服務消費者(consumer)依然可以得到穩定的服務。對于服務消費者來說它并不關心服務是由誰提供的,只關心有哪些服務可以用,所以接口既屏蔽了方法的具體實現,甚至還可以接來自不同服務提供者的服務。在這里,接口起到了一個協議的作用,消費者需要哪些服務,由接口描述,同時提供者根據接口實現了自己的處理服務邏輯。
5. 賦予類某種能力
我們常常會遇到一些諸如XXXable,以able結尾的類
比如說java.io.Serializable這是賦予了類可序列化的能力
我們自己也可以寫給類賦予能力的接口以及實現。
做過微信支付的應該都知道,對接微信支付需要發送包含xml字符串的HTTP請求。
那么就可以對微信支付功能封裝一個客戶端(Client)
那么大致步驟如下:
public class WechatClient{/*** 統一下單*/public void unifiedOrder() {//1. 生成xml//2. 發送HTTP請求//3. 處理請求結果} }接下來給客戶端類賦予可發送HTTP請求的能力,聲明一個接口:
public interface HttpSendable {//發送GET請求HttpResponse getHttps(String url);//發送包含raw富文本的POST請求HttpResponse postHttps(String url, String raw); }HttpSendable顧名思義就是可發送HTTP請求的能力
那么給客戶端加上這個能力
public class WechatClient implements HttpSendable這個能力的實現可以使用抽象父類實現,不會造成次要代碼污染主要類的邏輯
public abstract class HttpSender implements HttpSendable{@Overridepublic HttpResponse getHttps(String url) {return null;}@Overridepublic HttpResponse postHttps(String url, String raw) {return null;} }HttpSender就是HTTP的發送者,當然它也有發送HTTP的能力HttpSendable然后客戶端繼承了它
public class WechatClient extends HttpSender implements HttpSendable{/*** 統一下單*/public void unifiedOrder() {//1. 生成xmlString xml = "";//代碼略//2. 發送HTTP請求HttpResponse response = super.postHttps("https://", xml);//3. 處理請求結果//代碼略} }像這樣寫代碼,是不是會增加代碼的可理解性了呢?
6. 作為常量接口
一般老java程序員都喜歡這么用,包括JDK內部也有這么用的。把一些常量扔在接口里面。
//申請狀態常量 public interface ApplyStatusContants {public static final String STATIC_UNTREATED = "STATIC_UNTREATED";//未處理public static final String STATIC_ACCEPT = "STATIC_ACCEPT"; //通過public static final String STATIC_REJECT = "STATIC_REJECT"; //拒絕 }不過自從JDK1.5以后新增了enum枚舉類型。我們就不需要常量接口了,可以如下方式:
public enum ApplyStatus {UNTREATED, ACCEPT, REJECT }簡單粗暴。
接口的用法還是特別靈活多變的,也許還有沒有列舉的用法,歡迎大家補充。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java接口的几种常见用法的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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