JavaSE入门学习21：Java面向对象之接口(interface)

Posted 2020-06-12 life is wonderful

        一接口实现的多态

        在上一篇博文：JavaSE入门学习20：Java面向对象之接口(interface)(一)中提到了接口的实现存在多态性，那么

这一篇主要就要分析接口实现的多态。

       实例一

       Test.java源文件代码：

public class Test{
	public static void main(String[] args){
		//实现接口Singer
		Singer s1 = new Student("Amy");
		s1.sing();
		s1.sleep();
		s1.study();//编译出错
		
		//实现接口Singer
		Singer s2 = new Teacher("Jack");
		s2.sing();
		s2.sleep();
		s2.paint();//编译出错
		s2.eat();//编译出错
		s2.teach();//编译出错
		
		//实现接口Painter
		Painter p1 = (Painter)s2;
		p1.paint();
		p1.eat();
		p1.teach();//编译出错
		p1.sing();//编译出错
		p1.sleep();//编译出错
	}
}

//接口Singer
interface Singer{
	//抽象方法
	public void sing();
	public void sleep();
}

//接口Painter
interface Painter {
	//抽象方法
	public void paint();
	public void eat();
}

//学生类Student，继承一个Singer接口
class Student implements Singer{
	//私有成员变量
	private String name;
	
	//构造方法
	Student(String name){
		this.name = name;
	}
	
	public String getName(){
		return name;
	}
	
	//学生类独有的study()方法
	public void study(){
		System.out.println("student is studying");
	}
	
	//重写接口Singer中的sing()方法
	public void sing(){
		System.out.println("student is singing");
	}
	
	//重写接口Singer中的sleep()方法
	public void sleep(){
		System.out.println("student is sleeping");
	}
	
}

//教师类Teacher，继承两个接口Singer和接口Painter
class Teacher implements Singer,Painter{
	//私有成员变量
	private String name;
	
	//构造函数
	Teacher(String name){
		this.name = name;
	}
	
	public String getName(){
		return name;
	}
	
	//Teacher类独有的teach()方法
	public void teach(){
		System.out.println("teacher is teaching");
	}
	
	//重写接口Singer的sing()方法
	public void sing(){
		System.out.println("teacher is singing");
	}
	
	//重写接口Singer的sleep()方法
	public void sleep(){
		System.out.println("teacher is sleeping");
	}
	
	//重写接口Painter的paint()方法
	public void paint(){
		System.out.println("teacher is painting");
	}
	
	//重写接口Painter的eat()方法
	public void eat(){
		System.out.println("teacher is eating");
	}
}

       编译过程报错：

       从上面报错的信息可以看出：在前面的叙述面向对象多态的时候就说过，引用多态和方法多态，以及多态中的引

用类型转换，这些同样在接口中都能实现，但是有区别的是，接口不能实例化，但是可以接口的引用可以指向继承它

的子类的对象，当然调用的方法也是子类的重写接口中的抽象方法的方法。具体的对象的多态性可以参考：JavaSE

入门学习18：Java面向对象之多态。

       上面的编译过程报错的行数是7、13、14、15、21、22、23。这些报错的类型都是找不到符号，这是因为引用类

型不一样的原因，比如Singer接口的引用指向子类Student的对象s1，这个对象引用只能包含子类Student中重写接口

Singer的两个抽象方法，不能包含其它重写Painter接口中的抽象方法以及子类Student本身独有的方法，其它的类

似。为了避免这种编译出错，我们可以创建子类Student的对象和子类Teacher的对象。

       实例二

       改写Test类中的代码：

public class Test{
	public static void main(String[] args){
		//创建Student类的对象，实现接口Singer
		Student s1 = new Student("Amy");
		s1.sing();
		s1.sleep();
		s1.study();
		
		//创建Teacher类的对象，实现接口Singer和接口Painter
		Teacher t1 = new Teacher("Jack");
		t1.sing();
		t1.sleep();
		t1.paint();
		t1.eat();
		t1.teach();
		
	}
}

       编译运行结果：

       二接口的用法(实际参考)

       (1)精简程序结构，免除重复定义

       比如，有两个及上的的类拥有相同的方法，但是实现功能不一样，就可以定义一个接口，将这个方法提炼出来，

在需要使用该方法的类中去实现，就免除了多个类定义系统方法的麻烦。

       举例：鸟类和昆虫类都具有飞行的功能，这个功能是相同的，但是其它功能是不同的，在程序实现的过程中，就

可以定义一个接口，专门描述飞行。

       下图是分别定义鸟类和昆虫类，其都有飞行的方法，类图为：

       下图定义了接口，其类图如下：

       具体的代码实现：

//接口FlyAnimal
interface FlyAnimal{
   //抽象方法fly()	
   void fly();  
} 

//昆虫类
class Insect{     
    int  legnum = 6;  
	
    void oviposition(){};
}  

//鸟类
class  Bird {     
    int  legnum = 2;  
	
    void egg(){};  
}  

//蚂蚁类
class Ant extends Insect implements  FlyAnimal{  

    public void fly(){  
        System.out.println("Ant can fly");  
    }  
	
    public void oviposition(){
	System.out.println("Ant can spawn");
    }
}  

//鸽子类
class Pigeon extends Bird implements FlyAnimal{
	
    public void fly(){  
        System.out.println("pigeon can fly");  
    }  
	
    public void egg(){  
        System.out.println("pigeon can lay eggs ");  
    }  
}  

public class Test{  
   public static void main(String args[]){  
        Ant a=new Ant();  
        a.fly(); 
        a.oviposition();		
        System.out.println("Ant's legs are "+ a.legnum);  
		
	System.out.println("\\n");
        Pigeon p= new Pigeon();  
        p.fly();  
        p.egg();  
	System.out.println("Pigeon's legs are "+ p.legnum);
  }  
}  

       编译运行结果：

       (2)拓展程序功能，应对需求变化

       假设一个学校接待方面的程序，招待不同身份的人的食宿问题，其对应规则如下：  

       理论上，当然可以对每个不同身份的人各定义一个对应的类，并实现各自的方法，但是观察这写类，可以归纳出

其有一个共同的模板，即“人”的“食、宿”问题。这时候，就可以发挥接口的功能了。

       具体实现代码如下：

interface Person{  
    void eat();  
    void sleep();  
}  
   
class Student implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("学生去食堂吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("学生回寝室睡觉！");  
    }  
}  
   
class Teacher implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("教师回学校公寓睡觉！");  
    }  
}  
 class Parents implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("家长回招待所睡觉！");  
    }  
}  
   
public class Test{  
    public static void main(String[] args){  
	   Person p1 = new Student();  
	   p.eat();  
	   p.sleep();  
	   
	   Person p2 = new Teacher();  
	   p.eat();  
	   p.sleep(); 
	   
	   Person p3 = new Parents();  
	   p.eat();  
	   p.sleep();  
    }  
}  

       运行结果：

       现在需要添加一些功能，即现在需要添加“外宾、上级领导”两类角色，并且以后工具需要还要添加相应的身份角

色的人进来，此时，只需要根据需要添加“外宾”类、“领导”类，而主类仍然可以拿来就用，无需进行更多的修改。此

时就可以显示出接口的作用了。

        我们列表现在更新为：

       

       在上面的程序中添加如下两个类即可：

class Foreign implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("外宾去酒店吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("外宾回酒店睡觉！");  
    }  
}  
   
class Leader implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("领导去宾馆吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("领导回宾馆睡觉！");  
    }  
}  

       我们在主方法中添加的代码为：

	    Person p4 = new Foreign();  
	    p4.eat();  
	    p4.sleep(); 
	   
	    Person p5 = new Leader();  
	    p5.eat();  
	    p5.sleep(); 

       运行结果：

       总结