面向接口编程的小例子

Posted 2020-07-16

以前学习Java的时候，就听过面向接口编程，可惜当时水平太低不理解（当然，现在水平还是很低），现在学习了一点。接下来，我们通过一个小例子学习面向接口编程。

背景：假设每个单身狗都喜欢和蚊子玩，蚊子有一个唱歌的方法。代码如下：

//Mosquito.java
//蚊子类，拥有一个唱歌的方法
package project.app.service;
public class Mosquito {
	public String sing() {
		return "You have to admit that I sing songs very well.";
	}
}

//Single.java
//单身狗类，playWithMosquito依赖于蚊子类
package project.app.service;
import project.app.service.Mosquito;
public class Single {
	private Mosquito mosquito;
	public void setMosquito(Mosquito mosquito) {
		this.mosquito = mosquito;
	}
	public void playWithMosquito() {
		System.out.println(mosquito.sing());
	}
}

接下来，可以测试一下

//Test.java
package chris;
import project.app.service.*;
public class Test {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Single single = new Single();
		Mosquito mosquito = new Mosquito();
		//设置single实例和mosquito实例的关系
		single.setMosquito(mosquito);
		single.playWithMosquito();
	}
}

结果：

You have to admit that I sing songs very well.

如果之后单身狗和蚊子友谊的小船翻了，改成和蟑螂玩了，应该怎么改代码呢？一般的做法大概是这样。

增加蟑螂类。

//Cockroach.java
//蟑螂类，有不同于蚊子的唱歌的方法
package project.app.service;
public class Cockroach {
	public String sing() {
		return "I sing when everybody is in sleep.";
	}
}

在单身狗类中，将有关蚊子的改成有关蟑螂的。

//Single.java
//单身狗类，playWithMosquito依赖于蟑螂类
package project.app.service;
import project.app.service.Cockroach;
public class Single {
	private Cockroach cockroach;
	public void setCockroach(Cockroach cockroach) {
		this.cockroach = cockroach;
	}
	public void playWithCockroach() {
		System.out.println(cockroach.sing());
	}
}

可以测试一下。

//Test.java
package chris;
import project.app.service.*;
public class Test {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Single single = new Single();
		Cockroach cockroach = new Cockroach();
		single.setCockroach(cockroach);
		single.playWithCockroach();
	}
}

运行结果： I sing when everybody is in sleep.

经过上面的实践，我们发现，单身狗类依赖于蚊子类，导致蚊子类变化成蟑螂类时，单身狗类的代码必须跟着改变，这样类之间的耦合性太强了。我们想想，蚊子和蟑螂虽然唱着不同的歌，但是唱歌的方法却是相同的。为了代码能够降低耦合，我们可以使用接口，利用面向对象的多态性。可以将蚊子和蟑螂抽象一下，在概念上，往上升一级，比如宠物，动物，生物，物质。动物、生物和物质这几个接口就太宽了，也把单身狗包括进去了，那么，我们选择到宠物这一层。我们通过例子看一下。

//Pet.java
//宠物接口，有一个唱歌的方法
package project.app.service;
public interface Pet {
	public String sing();
}

蚊子类实现宠物接口

//Mosquito.java
//
package project.app.service.impl;
import project.app.service.Pet;
public class Mosquito implements Pet {
	public String sing() {
		return "You have to admit that I sing songs very well.";
	}
}

//Single.java
//单身狗类，playWithMosquito依赖于Pet接口，注意，这个时候单身狗类只依赖于宠物接口，不依赖于具体的蚊子类了。
package project.app.service;
import project.app.service.Pet;
public class Single {
	private Pet pet;
	public void setPet(Pet pet) {
		this.pet = pet;
	}
	public void playWithPet() {
		System.out.println(pet.sing());
	}
}

//Test.java
package chris;
import project.app.service.Single;
import project.app.service.Pet;
import project.app.service.impl.Mosquito;
public class Test {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Single single = new Single();
		Mosquito mosquito = new Mosquito();
		single.setPet(mosquito);
		single.playWithPet();
	}
}

如果我们改成和蟑螂玩，则修改代码时，增加蟑螂类的代码（也要实现宠物接口），单身狗类不用变（耦合性大大降低啊，节省了好多重复劳动）。

//Cockroach.java
//蟑螂类，有唱歌的方法
package project.app.service.impl;
import project.app.service.Pet;
public class Cockroach implements Pet {
	public String sing() {
		return "I sing when everybody is in sleep.";
	}
}

测试代码经过轻微的修改：

//Test.java
package chris;
import project.app.service.Single;
import project.app.service.Pet;
import project.app.service.impl.Cockroach;
public class Test {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Single single = new Single();
		Cockroach cockroach = new Cockroach();
		single.setPet(cockroach);
		single.playWithPet();
	}
}

上面的例子可以算是面向接口编程的一个例子。通过使用接口，利用面向对象的多态性，将蚊子类抽象成宠物接口，使单身狗类只依赖于抽象的宠物接口，大大降低了单身狗类对具体的蚊子类的依赖。这样，大大地方便了后期的扩展和维护，比如增加会唱歌的蟋蟀类等。

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