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Interface and Generics

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Interfaces和泛型是大多数现代编程语言中两个重要的特性,特别是在面向对象编程中,它们用于实现代码的灵活性、可重用性和类型安全性。

接口 (Interface)

概念:
- 接口定义了一组方法,但不给出这些方法的具体实现。
- 一个类实现(implements)一个接口,必须提供接口中所有方法的具体实现。
- 接口用于定义不同类看起来彼此相似(即具有某种共性)的功能。
- 接口通常用于定义系统中一标准化的行为。

优点:
1. 解耦合:将方法的定义和实现分开,使用者只需知道接口,不需要知道具体实现。
2. 多态性:通过接口引用实现类的对象,可以实现多态行为。
3. 代码可维护性:改变底层实现时,对使用者透明,只需按照接口契约更新实现即可。

示例:

  1. public interface Animal {
  2. void makeSound();
  3. }
  4. public class Dog implements Animal {
  5. @Override
  6. public void makeSound() {
  7. System.out.println("Woof!");
  8. }
  9. }
  10. public class Cat implements Animal {
  11. @Override
  12. public void makeSound() {
  13. System.out.println("Meow!");
  14. }
  15. }

泛型 (Generics)

概念:
- 泛型允许类、接口、方法操作不同的数据类型,同时保证类型安全和不需要进行类型强制转换。
- 在定义时不指定具体的数据类型,而是在实例化/调用时指定。

优点:
1. 类型安全:编译时检查类型,减少了在运行时错误。
2. 可重用性:编写一个通用类或方法,适用于多种数据类型。
3. 简化代码:避免类型转换的麻烦,代码更加整洁。

示例:

  1. // 泛型类
  2. public class Box<T> {
  3. private T content;
  4. public void put(T item) {
  5. content = item;
  6. }
  7. public T get() {
  8. return content;
  9. }
  10. }
  11. // 使用泛型类
  12. Box<String> stringBox = new Box<>();
  13. stringBox.put("Hello");
  14. System.out.println(stringBox.get());
  15. Box<Integer> integerBox = new Box<>();
  16. integerBox.put(123);
  17. System.out.println(integerBox.get());

结合使用

接口和泛型可以结合使用,增强代码的灵活性和可重用性。例如,定义一个泛型接口,适用于多种类型。

示例:

  1. public interface Repository<T> {
  2. void add(T item);
  3. T get(int id);
  4. }
  5. //实现泛型接口
  6. public class UserRepository implements Repository<User> {
  7. private Map<Integer, User> users = new HashMap<>();
  8. @Override
  9. public void add(User user) {
  10. users.put(user.getId(), user);
  11. }
  12. @Override
  13. public User get(int id) {
  14. return users.get(id);
  15. }
  16. }

通过理解和运用接口与泛型,可以极大提高代码的模块化和灵活性。

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