الـ Default و Static في الواجهات

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة Java على Coddy. الدرس 37 من 87.

في الأصل، لم يكن بإمكان الواجهات أن تحتوي إلا على أساليب abstract من دون تنفيذ. ابتداءً من Java 8، اكتسبت الواجهات القدرة على تضمين الأساليب default والأساليب static، مما جعلها أكثر مرونة.

يوفّر default method تنفيذًا مباشرةً داخل interface باستخدام الكلمة المفتاحية default. ترث الأصناف التي تنفّذ interface هذا behavior تلقائيًا، ولكن يمكنها override ذلك إذا كان needed:

public interface Drawable {
    void draw();
    
    default void display() {
        System.out.println("Displaying on screen...");
        draw();
    }
}

أي class يقوم بـ implementing Drawable يحصل على method display() مجانًا. ويُعد هذا مفيدًا بشكل خاص لإضافة methods جديدة إلى interfaces موجودة دون كسر classes التي تقوم بتنفيذها بالفعل.

تعمل الطرق static في الواجهات مثل الطرق static في الأصناف. وهي تنتمي إلى الواجهة نفسها، ويتم استدعاؤها باستخدام اسم الواجهة:

public interface MathOperations {
    static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

// الاستخدام
int result = MathOperations.add(5, 3);

لا يمكن تجاوز method الثابتة في interface، ولا ترثها class المُطبِّقة. وهي مفيدة لأساليب الأدوات المرتبطة بالغرض من interface.

إذا كان class implements واجهتين interface لهما نفس توقيع default method، فيجب على class override تلك method لحل التعارض.

التحدي

سهل

لنَبْنِ نظام مراسلة يستعرض كلاً من default وstatic methods في interfaces. ستنشئ interface تتضمن وظائف مدمجة يمكن للفئات التي تطبقها استخدامها مباشرة أو تخصيصها حسب الحاجة.

ستنظّم شيفرتك عبر أربعة ملفات:

Messenger.java: Define interface تمثل أي خدمة مراسلة. يجب أن Declare abstract method sendMessage(String message) تُرجع void. Add default method تُسمى sendWithTimestamp(String message) وتطبع: [TIMESTAMP] ، ثم تستدعي sendMessage(message). أدرج أيضاً static method تُسمى formatMessage(String message) وتُرجع message بعد أن يتم تحويلها إلى أحرف كبيرة.
EmailMessenger.java: Create class تطبق Messenger. لديها recipient field من النوع String. أدرج constructor لتهيئة recipient. Implement sendMessage() لطباعة: Email to [recipient]: [message]. تستخدم هذه الفئة default sendWithTimestamp() method كما هي.
SMSMessenger.java: Create class أخرى تطبق Messenger. لديها phoneNumber field من النوع String. أدرج constructor لتهيئة رقم الهاتف. Implement sendMessage() لطباعة: SMS to [phoneNumber]: [message]. Override default sendWithTimestamp() method لطباعة: [URGENT] ، ثم استدعاء sendMessage(message) بدلاً من استخدام سلوك الطابع الزمني الافتراضي.
Main.java: اجمع كل شيء معاً لعرض كل من default وstatic interface methods. ستتلقى ثلاثة inputs: مستلم بريد إلكتروني، ورقم هاتف، وmessage. أولاً، استخدم static method Messenger.formatMessage() لتنسيق message وتخزينها. ثم أنشئ EmailMessenger وSMSMessenger. لكل messenger، استدعِ sendWithTimestamp() مع message المنسقة: لاحظ كيف تستخدم EmailMessenger التنفيذ default، بينما تستخدم SMSMessenger نسختها التي تم override لها.

ستتلقى ثلاثة inputs: مستلم البريد الإلكتروني (String)، ورقم الهاتف (String)، وmessage (String).

يجب أن يعرض الإخراج أربعة أسطر إجمالاً: سطران لكل messenger: سطر بادئة ([TIMESTAMP] أو [URGENT]) يتبعه سطر message. ستعرض EmailMessenger بادئة الطابع الزمني default، بينما ستعرض SMSMessenger بادئتها العاجلة custom. وسيستخدم كلاهما message المنسقة static (بأحرف كبيرة)!

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات
        String emailRecipient = scanner.nextLine();
        String phoneNumber = scanner.nextLine();
        String message = scanner.nextLine();
        
        // TODO: استخدم Messenger.formatMessage() لتنسيق الرسالة وتخزينها
        
        // TODO: أنشئ EmailMessenger باستخدام مستلم البريد الإلكتروني
        
        // TODO: أنشئ SMSMessenger باستخدام رقم الهاتف
        
        // TODO: قم باستدعاء sendWithTimestamp() على EmailMessenger مع الرسالة المنسقة
        
        // TODO: قم باستدعاء sendWithTimestamp() على SMSMessenger مع الرسالة المنسقة
    }
}