Interfaces implementieren

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der Java-Journey von Coddy — Lektion 35 von 87.

Um ein Interface zu verwenden, muss eine Klasse dieses unter Verwendung des Schlüsselworts implements implementieren. Die Klasse stellt dann konkrete Implementierungen für alle im Interface deklarierten Methoden bereit:

public interface Drawable {
    void draw();
}

public class Circle implements Drawable {
    private double radius;
    
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle with radius " + radius);
    }
}

Wenn eine Klasse ein Interface implementiert, aber keine Implementierungen für alle seine Methoden bereitstellt, wird der Compiler einen Fehler ausgeben. Die @Override-Annotation ist optional, wird aber empfohlen, da sie hilft, Fehler zu erkennen.

Genau wie bei abstrakten Klassen können Sie ein Interface als Referenztyp verwenden. Dies ermöglicht Polymorphie, bei der verschiedene Klassen, die dasselbe Interface implementieren, einheitlich behandelt werden können:

Drawable shape1 = new Circle(5.0);
Drawable shape2 = new Rectangle(4.0, 3.0);

shape1.draw();  // Zeichnet einen Kreis mit dem Radius 5.0
shape2.draw();  // Zeichnet ein Rechteck 4.0 x 3.0

Dies ist leistungsstark, da Code, der mit Drawable-Referenzen arbeitet, den spezifischen Klassentyp nicht kennen muss. Es ist nur wichtig, dass das Objekt gezeichnet werden kann.

In der nächsten Lektion werden Sie sehen, wie eine einzelne Klasse mehrere Interfaces gleichzeitig implementieren kann.

Aufgabe

Einfach

Lassen Sie uns ein Lautsprechersystem bauen, das demonstriert, wie Klassen Interfaces implementieren. Sie werden ein Interface erstellen, das definiert, was jeder Lautsprecher tun kann, und dann zwei verschiedene Lautsprechertypen bauen, die diesen Vertrag jeweils auf ihre eigene Weise implementieren.

Sie werden Ihren Code über vier Dateien organisieren:

Speaker.java: Definieren Sie ein Interface namens Speaker, das deklariert, was jeder Lautsprecher können muss. Jeder Lautsprecher sollte eine speak()-Methode haben, die einen String zurückgibt – dies ist der Vertrag, den alle implementierenden Klassen erfüllen müssen.
Human.java: Erstellen Sie eine Klasse, die das Speaker-Interface implementiert. Ein Human hat ein name-Feld (String). Fügen Sie einen Konstruktor hinzu, um den Namen zu initialisieren, und implementieren Sie die speak()-Methode so, dass sie Folgendes zurückgibt: [name] says: Hello everyone!
Robot.java: Erstellen Sie eine weitere Klasse, die das Speaker-Interface implementiert. Ein Robot hat ein model-Feld (String). Fügen Sie einen Konstruktor hinzu, um das Modell zu initialisieren, und implementieren Sie die speak()-Methode so, dass sie Folgendes zurückgibt: Robot [model] says: Beep boop!
Main.java: Bringen Sie alles mithilfe von Interface-basierter Polymorphie zusammen. Sie erhalten zwei Eingaben: einen menschlichen Namen und ein Robotermodell. Erstellen Sie einen Human und einen Robot und speichern Sie diese dann in einem Array von Speaker-Referenzen. Gehen Sie in einer Schleife durch das Array und geben Sie das Ergebnis des Aufrufs von speak() für jeden Lautsprecher aus.

Sie erhalten zwei Eingaben: den Namen des Menschen (String) und das Modell des Roboters (String).

Ihre Ausgabe sollte zwei Zeilen zeigen – eine für jeden Lautsprecher. Beachten Sie, wie sowohl der Human als auch der Robot einheitlich über das Speaker-Interface behandelt werden können, obwohl sie auf völlig unterschiedliche Weise sprechen!

Spickzettel

Eine Klasse verwendet das Schlüsselwort implements, um ein Interface zu implementieren, und muss konkrete Implementierungen für alle im Interface deklarierten Methoden bereitstellen:

public interface Drawable {
    void draw();
}

public class Circle implements Drawable {
    private double radius;
    
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle with radius " + radius);
    }
}

Die Annotation @Override ist optional, wird aber empfohlen, da sie hilft, Fehler zu erkennen.

Interfaces können als Referenztypen verwendet werden, was Polymorphismus ermöglicht, bei dem verschiedene Klassen, die dasselbe Interface implementieren, einheitlich behandelt werden können:

Drawable shape1 = new Circle(5.0);
Drawable shape2 = new Rectangle(4.0, 3.0);

shape1.draw();  // Zeichnet einen Kreis mit Radius 5.0
shape2.draw();  // Zeichnet ein Rechteck 4.0 x 3.0

Probier es selbst

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Eingaben lesen
        String humanName = scanner.nextLine();
        String robotModel = scanner.nextLine();
        
        // TODO: Erstelle ein Human-Objekt mit dem angegebenen Namen
        
        // TODO: Erstelle ein Robot-Objekt mit dem angegebenen Modell
        
        // TODO: Erstelle ein Array aus Speaker-Referenzen, das beide Objekte enthält
        
        // TODO: Durchlaufe das Array und gib das Ergebnis von speak() für jeden Speaker aus
    }
}