在面向对象编程的思想中,接口是一个非常重要的概念。按书上介绍的,使用接口,可以实现运行时多态、易维护、易拓展等等优点。拥有多年编程经验的人应该能理解这些话的含义,对于一个初学编程的萌新来说,看完这段话完全不知所云。那今天我用《英雄联盟》为背景,详细的分析一下接口在面向对象编程中的作用,以及使用接口的优势。
这次使用java作为编写demo的语言,主要原因有两个:
- java是最流行的编程语言,基本上学过编程的都会java语言;
- java是一门对面向对象特性支持比较好的语言;
还记得我刚开始学习java的时候,就很不理解接口的作用,感觉接口有点多余。
例如我定义了一个接口,但是我在实现这个接口的类中还要写接口的实现方法,那我不如直接就在这个类中写实现方法岂不是更便捷,还省去了定义接口
相信不止我一个人有过这样的疑惑吧。 后来随着写代码,看阅读别人的代码,逐渐开始理解接口的作用了,慢慢觉得接口是一个非常方便和牛逼的东西。 教材上,网上解释接口的例子大多数使用定义一个Animal接口,然后Dog实现了这个接口,Cat实现了这个接口;还有一种用USB接口举例。大多数人看完还是一脸懵逼。 现在用一种新的方式——《英雄联盟》为背景介绍一下。 说了这么半天,开始进入正题吧。
先圈两个重点:
- Java之所以要有接口,是因为java不支持多继承,使用接口,可以间接的实现多继承的一些特性;像C++就不存在接口这个东西,因为C++支持多继承
- 在面向对象的概念中,子类(派生类)可以自动转换为父类(基类)类型;也就是说,A类实现了接口B,那么A的实例化对象可以自动转换为B类型
1public class Main {
2 public static void main(String[] args) {
3 B a = new A();
4 }
5}
6
7interface B {
8
9}
10
11class A implements B {
12
13}
这样的代码是正确的。
开始demo部分,我们定义一个Skill接口,里面有 Q、W、E、R 四个方法,代表英雄的四个技能。为了简单,被动技能和召唤师技能就不写了。 然后从五个位置上单、打野、中单、ADC、辅助中各挑选一个英雄,作为例子。上路中我最喜欢的是锐雯,打野我玩的最多,纠结了半天选了盲僧。中单里必须选亚索,ADC里选择了暴走萝莉,辅助里选择了锤石。
先上代码再解释:
1//技能接口
2interface Skill {
3 void Q();
4
5 void W();
6
7 void E();
8
9 void R();
10}
11
12//放逐之刃-锐雯
13class RuiWen implements Skill {
14
15 public RuiWen() {
16 System.out.println("断剑重铸之日,骑士归来之时");
17 }
18
19 @Override
20 public void Q() {
21 System.out.println("折翼之舞");
22 }
23
24 @Override
25 public void W() {
26 System.out.println("震魂怒吼");
27 }
28
29 @Override
30 public void E() {
31 System.out.println("勇往直前");
32 }
33
34 @Override
35 public void R() {
36 System.out.println("放逐之锋");
37 }
38}
39
40//盲僧-李青
41class LiQing implements Skill {
42
43 public LiQing() {
44 System.out.println("我用双手成就你的梦想");
45 }
46
47 @Override
48 public void Q() {
49 System.out.println("天音波/回音击");
50 }
51
52 @Override
53 public void W() {
54 System.out.println("金钟罩/铁布衫");
55 }
56
57 @Override
58 public void E() {
59 System.out.println("天雷破/摧筋断骨");
60 }
61
62 @Override
63 public void R() {
64 System.out.println("猛龙摆尾");
65 }
66}
67
68//疾风剑豪-亚索
69class YaSuo implements Skill {
70
71 public YaSuo() {
72 System.out.println("死亡如风,常伴吾生");
73 }
74
75 @Override
76 public void Q() {
77 System.out.println("斩钢闪");
78 }
79
80 @Override
81 public void W() {
82 System.out.println("风之障壁");
83 }
84
85 @Override
86 public void E() {
87 System.out.println("踏前斩");
88 }
89
90 @Override
91 public void R() {
92 System.out.println("狂风绝息斩");
93 }
94}
95
96//暴走萝莉-金克斯
97class JinKeSi implements Skill {
98
99 public JinKeSi() {
100 System.out.println("规则就是用来打破的");
101 }
102
103 @Override
104 public void Q() {
105 System.out.println("枪炮交响曲!");
106 }
107
108 @Override
109 public void W() {
110 System.out.println("震荡电磁波!");
111 }
112
113 @Override
114 public void E() {
115 System.out.println("嚼火者手雷!");
116 }
117
118 @Override
119 public void R() {
120 System.out.println("超究极死神飞弹!");
121 }
122}
123
124//魂锁典狱长-锤石
125class ChuiShi implements Skill {
126
127 public ChiShi() {
128 System.out.println("我们要怎样进行这令人愉悦的折磨呢");
129 }
130
131 @Override
132 public void Q() {
133 System.out.println("死亡判决");
134 }
135
136 @Override
137 public void W() {
138 System.out.println("魂引之灯");
139 }
140
141 @Override
142 public void E() {
143 System.out.println("厄运钟摆");
144 }
145
146 @Override
147 public void R() {
148 System.out.println("幽冥监牢");
149 }
150}
代码有点多,但是很简单,写了5类,对应5个英雄。每个类的构造方法中,打印了这个英雄在排位中被选中时的台词。每个类都实现了skill这个接口,并重写了QWER这4个方法,在方法中打印了这个英雄技能的名称。 在main方法中初始化这5个英雄,并调用每个英雄的QWER这四个技能,代码:
1public class Main {
2 public static void main(String[] args) {
3 //初始化锐雯释,放技能
4 Skill ruiWen = new RuiWen();
5 ruiWen.Q();
6 ruiWen.W();
7 ruiWen.E();
8 ruiWen.R();
9
10 //初始化李青,释放技能
11 Skill liQing = new LiQing();
12 liQing.Q();
13 liQing.W();
14 liQing.E();
15 liQing.R();
16
17 //初始化亚索,释放技能
18 Skill yaSuo = new YaSuo();
19 yaSuo.Q();
20 yaSuo.W();
21 yaSuo.E();
22 yaSuo.R();
23
24 //初始化金克斯,释放技能
25 Skill jinKeSi = new JinKeSi();
26 jinKeSi.Q();
27 jinKeSi.W();
28 jinKeSi.E();
29 jinKeSi.R();
30
31 //初始化锤石,释放技能
32 Skill chuiShi = new ChuiShi();
33 chuiShi.Q();
34 chuiShi.W();
35 chuiShi.E();
36 chuiShi.R();
37 }
38}
注意一点:
我们在实例化这5个英雄时,这5个英雄都是Skill类型的
看一下运行结果:
可以看到,这5个英雄依次被实例化,并释放了QWER这4个技能。
可能到这有的同学没看懂,这和接口有什么关系?接口带来了哪些好处?
简单分析一下:
- 接口这个概念,其实就是定义了一种规范。在 Skill 这个接口中,定义了Q、W、E、R这四个方法,只要是实现了这个接口的类,一定会有这四个方法。
- 接口可以看做是实现多继承的一种方式(这样说可能不严谨)。java中没有多继承这种机制,失去了一些灵活性。但是去掉多继承后,语法简单了很多,像C++中,因为有多继承,又引入了虚继承的概念。说多了,回到正题。一个类实现一个接口后,可以看做是这个接口的子类,所以,我们在实例化英雄时(
new Ruiwen()
等),可以直接实例化为 Skill 类型的。
结合这两点,所以我们每一个Skill类型的对象,都可以调用 Q、W、E、R 这四个方法。 有人会提出疑问,我在每个类中都定义 Q、W、E、R 这四个方法不就行了。但是如何保证每个类里都有这四个方法呢?通过接口约束,可以保证,所有实现这个接口的类中,一定有这四个方法。
再通过下面这个用法,看一下接口怎样实现多态的:
1import java.util.Scanner;
2public class Main {
3 public static void main(String[] args) {
4 Skill hero;
5 Scanner scanner = new Scanner(System.in);
6 switch (scanner.nextInt()) {
7 case 1:
8 hero = new RuiWen();
9 break;
10 case 2:
11 hero = new LiQing();
12 break;
13 case 3:
14 hero = new YaSuo();
15 break;
16 case 4:
17 hero = new JinKeSi();
18 break;
19 case 5:
20 hero = new ChuiShi();
21 break;
22 default:
23 hero = new RuiWen();
24 }
25
26 hero.Q();
27 hero.W();
28 hero.E();
29 hero.R();
30 }
31}
简单看一下代码,定义了一个Skill类型的变量hreo。通过输入不同的值,来判断实例化哪一个英雄。最后调用英雄的 Q、W、E、R 方法。
先输入 1 看一下,输入 1 应该是实例化锐雯这个英雄
没有问题,输入1成功实例化了锐雯这个英雄,并调用了锐雯的四个技能。
再换一个输入值看一下:
这次输入了 2 ,实例化了李青这个英雄,并调用了李青的四个技能。
使用了接口后的优势:
使用接口后,实现了运行时多态,也就是 hero 具体是哪个类的对象,在编译阶段我们是不知道的,只有当程序运行时,通过我们输入的值才能确定 hero 是哪个类的对象。
使用了接口后,所有实现了 Skill 接口的类,都可以实例化为 Skill 类型的对象。如果不是这样,那有多少个英雄(类)就要定义多少个变量。现在英雄联盟有145个英雄,那就要定义145个变量,这。。。。
总结:
- 接口的作用是定义了定义了一些规范(也就是定义了一些方法),所有实现了这个接口的类,必须要遵守这些规范(类中一定有这些方法)
- 一个类实现了一个接口, 可以看做 是这个接口的子类,注意是可以看做。子类类型可以自动转换为父类类型,所以任何出现接口的地方,都可以使用实现这个接口的类的对象代替。最常见的就是方法中传参,定义一个接口类型的变量,传入一个实现了接口的对象。
最后:文章是下班后半夜写的,加上自身能力有限,文中如有不正确的地方,欢迎评论区探讨,共同提高。