Java接口在设计模式中的角色

# 1. 简介

- 1.1 什么是设计模式
- 1.2 设计模式的分类
- 1.3 Java中接口的定义和作用

# 2. 接口在创建型设计模式中的应用

### 2.1 工厂模式

工厂模式是一种常见的设计模式，旨在提供一种创建对象的接口，而让子类决定实例化哪个类。在工厂模式中，我们定义一个接口来创建对象，但允许子类决定实例化的类。这样，程序的主要目的是将实例化过程延迟到子类。让我们通过一个简单的例子来说明工厂模式的应用：

// 定义一个接口
interface Shape {
    void draw();
}

// 创建实现接口的具体类
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle");
    }
}

// 创建工厂类
class ShapeFactory {
    public Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {
            return new Circle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) {
            return new Rectangle();
        }
        return null;
    }
}

// 客户端代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
        Shape circle = shapeFactory.getShape("circle");
        circle.draw();
        Shape rectangle = shapeFactory.getShape("rectangle");
        rectangle.draw();
    }
}

**代码总结：** 上面的示例展示了工厂模式的应用。通过创建一个工厂类`ShapeFactory`，我们可以根据指定的形状类型获取到对应的形状对象，并调用其绘制方法。

**结果说明：** 运行上述代码，将会输出“Drawing a circle”和“Drawing a rectangle”，这表明工厂模式成功实例化了对应的形状对象并调用了其方法。

# 3. 接口在结构型设计模式中的应用

在结构型设计模式中，接口也扮演着至关重要的角色。接下来，我们将分别介绍接口在适配器模式、桥接模式和装饰者模式中的应用。

#### 3.1 适配器模式

适配器模式是一种结构型设计模式，它允许接口不兼容的对象能够相互合作。适配器模式通常涉及一个适配器类，该类实现了目标接口，并持有一个适配者对象，通过适配器类中的适配方法将适配者对象的行为转换为目标接口。这样，客户端代码就可以通过目标接口与适配器对象进行交互，而无需关心适配者对象的具体实现。

// 目标接口
interface Target {
    void request();
}

// 适配者类
class Adaptee {
    public void specificRequest() {
        System.out.println("Adaptee specific request");
    }
}

// 适配器类
class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;

    public Adapter(Adaptee adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }

    @Override
    public void request() {
        adaptee.specificRequest();
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Adaptee adaptee = new Adaptee();
        Target target = new Adapter(adaptee);
        target.request();
    }
}

**代码总结：** 适配器模式通过一个适配器类的引入，实现了适配者类与目标接口之间的关联，使得原本不兼容的对象能够协同工作。

**结果说明：** 运行客户端代码会输出 "Adaptee specific request"，证明适配器模式成功将适配者对象的方法适配到了目标接口。

#### 3.2 桥接模式

桥接模式是一种结构型设计模式，它将抽象部分与实现部分分离，使它们能够独立变化。在桥接模式中，接口扮演着抽象部分的角色，具体实现类则对应着实现部分，通过将抽象部分和实现部分分别封装为接口和实现类，桥接模式实现了它们之间的解耦。

// 接口一：Color
interface Color {
    String fill();
}

// 具体实现类一：RedColor
class RedColor implements Color {
    @Override
    public String fill() {
        return "Fill with Red color";
    }
}

// 具体实现类二：GreenColor
class GreenColor implements Color {
    @Override
    public String fill() {
        return "Fill with Green color";
    }
}

// 接口二：Shape
interface Shape {
    String draw();
}

// 抽象类：ShapeWithColor
abstract class ShapeWithColor {
    protected Color color;

    public ShapeWithColor(Color color) {
        this.color = color;
    }

    abstract String draw();
}

// 具体实现类一：Circle
class Circle extends ShapeWithColor implements Shape {
    public Circle(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public String draw() {
        return "Draw Circle. " + color.fill();
    }
}

// 客户端代