接口与抽象

理解面向对象编程的概念非常重要。理解面向对象编程中的抽象思想是必不可少的。

在面向对象编程中使用接口非常巧妙，这一概念比表面看起来更需要关注。我们之前已经看到过一些抽象或封装的例子。类就是一个很好的抽象示例，它将所有细节隐藏起来，用户只需通过对象进行操作，而无需了解其背后的具体实现过程或设计蓝图。

接口将抽象的概念提升到了更高的层次。让我们通过一个具体的例子来理解它的运作方式。

编码示例：88

假设一所学校为了医疗目的需要测量每位学生的体重。学校管理部门聘请了一位承包商并签订了合同。学校并不关心具体如何完成这项工作，他们只关心最终的记录和合同的执行。学生们并不知道为什么他们的体重被测量。这个合同可以在其他领域中被复用。例如，一家图书公司可能希望比较他们出版书籍的页数，他们也可以实现同样的逻辑。

由于对象通常是名词，我们可以把接口看作是描述对象的形容词。在上述场景中，学生对象是可比较的，图书对象也是可比较的。

接口的另一个优势在于，我们可以实现多个接口，就像一个名词可以有多个形容词一样。一个人既是善良的又是诚实的。一个类既可以继承父类，又可以实现多个接口。下面的代码展示了相同的思想：

1/*
2类不能继承多个类
3因此不能这样写：public class CatyClass extends MobileClass, MobileFeatures
4 */
5public class CatyClass extends MobileClass implements MobileUpgradable {
6
7    private double batteryStrength = 0.0;
8    private int pixel = 10;
9    private double mins = 60.0;
10    private int days = 0;
11    public double version = 1.0;
12
13    public double getVersion() {
14        return version;
15    }
16
17    public void setVersion(double version) {
18        this.version = version;
19    }
20
21    public double getBatteryStrength() {
22        return batteryStrength;
23    }
24
25    public void setBatteryStrength(double batteryStrength) {
26        this.batteryStrength = batteryStrength;
27    }
28
29    public double getMins() {
30        return mins;
31    }
32
33    public void setMins(double mins) {
34        this.mins = mins;
35    }
36
37    public double takeCharge(double mins){
38        this.mins = mins;
39        return mins;
40    }
41
42    public double batteryCanLast(int days){
43        this.days = days;
44        return days;
45    }
46
47    public CatyClass(){}
48    
49    public CatyClass(String name, String color, double price, double mins){
50        super(name, color, price);
51        this.mins = mins;
52    }
53
54}

在类声明之后，我们需要定义一个接口：

1interface MobileUpgradable {
2    double getVersion();
3    void setVersion(double version);
4}

最后，我们需要编写主应用程序：

1public class ExampleEightyEight {
2
3    public static void main(String[] args) {
4        CatyClass catyOne = new CatyClass();
5        catyOne.name = "New Caty";
6        catyOne.setHeight(8.12);
7        System.out.println(catyOne.name + " has height of " + catyOne.getHeight() + " inches.");
8        System.out.println("The New Zeny mobile object has unique identifier: " + catyOne.hashCode());
9        System.out.println(catyOne.name + " represents the " + catyOne.getClass());
10        System.out.println();
11        catyOne.version = 2.0;
12        System.out.println(catyOne.name + " has version " + catyOne.version);
13        catyOne.setVersion(3.0);
14        System.out.println(catyOne.name + " is upgraded to " + catyOne.getVersion());
15    }
16}

代码说明

通过 MobileUpgradable 这个契约，新的移动设备对象实现了版本更新功能。这正是我们所做的事情。运行这段程序并观察控制台输出，你就能明白其中的原理。

默认情况下，接口中的方法是 public 和 abstract 的，因此在声明接口方法时无需显式写出这两个关键字。

编码示例：89

这个例子展示了我们之前讨论的内容。我们希望这个示例能让你对契约的实现有更清晰的理解。首先，我们将展示接口的代码片段，然后是两个实现了该契约的类，最后将它们整合到主应用程序中。

1public class Student implements Comparable {
2    public int weight;
3
4    public boolean isGreaterThan(Comparable toOther) {
5        Student otherStudent = (Student) toOther;
6        if (this.weight < otherStudent.weight)
7            return false;
8        else if (this.weight > otherStudent.weight)
9            return true;
10        else
11            return false;
12    }
13}

1public interface Comparable {
2    public boolean isGreaterThan(Comparable toOther);
3}

接下来是实现相同契约的 Book 类：

1public class Book implements Comparable {
2    public int pages;
3
4    public boolean isGreaterThan(Comparable toOther) {
5        Book otherBook = (Book) toOther;
6        if (this.pages < otherBook.pages)
7            return false;
8        else if (this.pages > otherBook.pages)
9            return true;
10        else
11            return false;
12    }
13}

最后是主应用程序部分：

1public class ExampleEightyNine {
2    public static void main(String[] args) {
3        Student st1 = new Student();
4        Student st2 = new Student();
5        st1.weight = 20;
6        st2.weight = 30;
7        System.out.println(st1.isGreaterThan(Comparable.class.cast(st2)));
8        System.out.println();
9        Book b1 = new Book();
10        Book b2 = new Book();
11        b1.pages = 100;
12        b2.pages = 99;
13        System.out.println(b1.isGreaterThan(Comparable.class.cast(b2)));
14    }
15}