一、接口的应用—工厂设计模式(Factory)

我们先看一个范例:

  1. package com.wz.factoryDemo;
  2. interface Fruit{
  3. public void eat();
  4. }
  5. class Apple implements Fruit{
  6. @Override
  7. public void eat() {
  8. System.out.println("吃苹果。。。");
  9. }
  10. }
  11. public class Client {
  12. public static void main(String[] args) {
  13. Fruit f = new Apple();
  14. f.eat();
  15. }
  16. }

运行结果:

  1. 吃苹果。。。

以上程序非常简单,就是通过接口的子类为接口对象实例化,但这样操作会存在什么样的问题呢?在软件开发中,我们强调以下两点:
(1)主方法或主类是一个客户端,客户端的操作应该越简单越好;
(2)客户端之外的代码修改,不影响用户的使用。也就是说,用户可以不用去关心代码是否由变更。

确实,以上范例没有任何语法错误,但关键的问题是客户端中出现的new关键字上。因为,一个接口会有多个子类,对于上面的Furit接口,也可能出现多个子类对象。

来看范例,我们多加上一个接口子类:

  1. class Orange implements Fruit{
  2. @Override
  3. public void eat() {
  4. System.out.println("吃橘子。。。");
  5. }
  6. }

客户端是若要得到这个新的子类对象,需要修改代码为:

  1. public class Client {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. //Fruit f = new Apple();
  4. Fruit f = new Orange();
  5. f.eat();
  6. }
  7. }

从上面我们发现,如果直接在客户端上产生一个实例化对象,那么我们每次要更换对象时,都需要修改客户端代码,这样的做法明显是不好的。而在整个代码中,我们最关心的是如何取得一个Fruit接口对象,然后进行方法的调用,至于这个接口对象时被谁实例化的,不是客户端关心的。这个问题就是代码耦合度太高!耦合度太高的产生的直接问题是代码不方便维护。

在本程序之中,最大的问题在于耦合上,发现在主方法中,一个接口和一个子类紧密耦合在一起,这种方式比较直接,可以简单的理解为由A —>B,但是这种紧密的方式不方便于维护,所以我们可以这样改:A—> C—>B,中间经历了一个过渡,这样一来,B改变,然后C去改变,但是A不需要改变。这可以参考Java中JVM的设计思想:程序—> JVM—>适应不同的操作系统。

于是,本程序我们这么修改,加上一个工厂类:

  1. class Factory{
  2. public static Fruit getInstance(String className){
  3. if("apple".equals(className)){
  4. return new Apple();
  5. }else if("orange".equals(className)){
  6. return new Orange();
  7. }else{
  8. return null;
  9. }
  10. }
  11. }

然后修改客户端:

  1. public class Client {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Fruit f = Factory.getInstance("apple");
  4. f.eat();
  5. }
  6. }

运行结果:

  1. 吃苹果。。。

这样的话,客户端不会看见具体的子类,客户端不再和一个具体的子类耦合在一起了,就算以后增加了新的子类,那么只需要修改Factory类即可实现,客户端的调用不会改变。
工厂模式的关系图如下:
Java基础:接口(二) - 图1
从工厂模式关系图看出,客户端不和具体的子类耦合在一起,若要增加新的子类,只需要修改Factory类即可实现。

二、接口的应用—代理设计模式(Proxy)

Java代理设计模式单独讲解,请移步到 Java设计模式之代理模式

所谓代理,就是一个人或者机构代表另一个人或者机构采取行动。在一些情况下,一个客户不想或者不能够直接引用一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

关系图如下:
Java基础:接口(二) - 图2
代理设计模式的核心精髓就在于:有一个主题操作接口(接口中可能有多个方法),而核心业务主题只完成核心功能,而代理主题负责完成所有与核心主题有关的辅助性操作。

三、Java抽象类和接口的区别

Java基础:接口(二) - 图3
通过上面的分析可以得出结论:在开发之中,抽象类和接口实际上都是可以使用的,并且使用那一个都没有明确的限制,可是抽象类有一个最大的缺点 : 一个子类只能够继承一个抽象类,存在单继承的局限。所以当遇到抽象类和接口都可以使用的情况下,优先考虑接口,避免单继承局限。

一些参考原则(根据自身情况参考):
(1)在进行某些公共操作的时候一定要定义出接口;
(2)有了接口就需要利用子类完善方法;
(3)如果是我们自己写的接口,尽量不要使用关键字new去直接实例化接口子类,要使用工厂类完成。

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