Глава 4 интерфейсы

“Дирижирование” — это когда вы рисуете свои “проекты” прямо в воздухе, палочкой или руками, и нарисованное становится “инструкциями” для парней в галстуках, которые в данный момент предпочли бы оказаться где-нибудь на рыбалке.

Фрэнк Заппа

Основной единицей проектирования в Java являются открытые (public) методы, которые могут вызываться для объектов. Интерфейсы предназначены для объявления типов, состоящих только из абстрактных методов и констант; они позволяют задать для этих методов произвольную реализацию. Интерфейс является выражением чистой концепции проектирования, тогда как класс представляет собой смесь проектирования и конкретной реализации.

Методы, входящие в интерфейс, могут быть реализованы в классе так, как сочтет нужным проектировщик класса. Следовательно, интерфейсы имеют значительно больше возможностей реализации, нежели классы.

4.1. Пример интерфейса

В предыдущей главе мы представили читателю класс Attr и показали, как расширить его для создания специализированных типов объектов с атрибутами. Теперь все, что нам нужно,— научиться связывать атрибуты с объектами. Для этого служат два подхода: композиция и наследование. Вы можете создать в объекте набор определенных атрибутов и предоставить программисту доступ к этому набору. Второй метод состоит в том, что вы рассматриваете атрибуты объекта как составную часть его типа и включаете их в иерархию класса. Оба подхода вполне допустимы; мы полагаем, что хранение атрибутов в иерархии класса приносит больше пользы. Мы создадим тип Attributed, который может использоваться для наделения объектов атрибутами посредством закрепления за ними объектов Attr.

Однако в Java поддерживается только одиночное наследование (single inheritance)при реализации— это означает, что новый класс может являться непосредственным расширением всего одного класса. Если вы создаете класс Attributed, от которого порождаются другие классы, то вам либо придется закладывать Attributed в основу всей иерархии, либо программисты окажутся перед выбором: расширять ли им класс Attributed или какой-нибудь другой полезный класс.

Каждый раз, когда вы создаете полезное средство вроде Attributed, возникает желание включить его в корневой класс Object. Если бы это разрешалось, то класс Object вскоре разросся бы настолько, что работать с ним стало бы невозможно.

В Java допускается множественное наследование интерфейсов, так что вместо того, чтобы включать возможности класса Attributed в Object, мы оформим его в виде интерфейса. Например, чтобы наделить атрибутами наш класс небесных тел, можно объявить его следующим образом:

class AttributedBody extends Body

implements Attributed

Разумеется, для этого нам понадобится интерфейс Attributed:

interface Attributed {

void add(Attr newAttr);

Attr find(String attrName);

Attr remove(String attrName);

java.util.Enumeration attrs();

}

В данном интерфейсе объявляются четыре метода. Первый из них добавляет новый атрибут в объект Attributed; второй проверяет, включался ли ранее в объект атрибут с указанным именем; третий удаляет атрибут из объекта; четвертый возвращает список атрибутов, закрепленных за объектом. В последнем из них используется интерфейс Enumeration, определенный для классов-коллекций Java. java.util.enumeration подробно рассматривается в главе 12.

Все методы, входящие в интерфейс, неявно объявляются абстрактными; так как интерфейс не может содержать собственной реализации объявленных в немметодов. Поэтому нет необходимости объявлять их с ключевым словом abstract. Каждый класс, реализующий интерфейс, должен реализовать все его методы; если же в классе реализуется только некоторая часть методов интерфейса, такой класс (в обязательном порядке) объявляется abstract.

Методы интерфейса всегда являются открытыми. Они не могут быть статическими, поскольку статические методы всегда относятся к конкретному классу и никогда не бывают абстрактными, а интерфейс может включать только абстрактные методъ.

С другой стороны, поля интерфейса всегда объявляются static и final. Они представляют собой константы, используемые при вызове методов. Например, интерфейс, в контракте которого предусмотрено несколько уровней точности, может выглядеть следующим образом:

interface Verbose {

int SILENT = 0;

int TERSE = 1;

int NORMAL = 2;

int VERBOSE = 3;

void setVerbosity(int level);

int getVerbosity();

}

Константы SILENT, TERSE, NORMAL и VERBOSE передаются методу set Verbosity; таким образом можно присвоить имена постоянным величинам, имеющим конкретное значение. Они должны быть константами, а все поля интерфейса неявно объявляются static и final.