接口多实现

た入场券 2024-03-31 16:20 58阅读 0赞

**一、什么是接口**  
接口是抽象类的延伸，可以将它看作是纯粹的对象类

**二、接口模式的特性**  
（1）接口不可以被实例化。

（2）实现类必须实现接口的所有方法（类似于抽象类和抽象方法）。

（3）实现类可以实现多个接口，不同接口之间使用“,”隔开。

（4）接口中的变量都是静态常量，即使用static和final修饰的最终变量（一般不在接口中声明变量）。

**三、接口模式的优势**  
（1）更加抽象,更加面向对象

（2）提高编程的灵活性（提高了代码的可扩展性）

（3）实现高内聚、低耦合

（4）提高可维护性，降低系统维护成本

**三、接口的默认方法**

public interface DefaultFuncInter {
        
        int getInt();
        default String getString(){
        
            return "Default String";
        }
    }

默认方法的优势

默认方法主要优势是提供了一种扩展接口的方法，而不破坏现有代码。如果一个已经投入使用的接口需要扩展一个新的方法，在JDK8以前，我们必须再该接口的所有实现类中都添加该方法的实现，否则编译会出错。如果实现类数量很少且我们有修改的权限，可能工作量会少，但是如果实现类很多或者我们没有修改代码的权限，这样的话就很难解决了。而默认方法提供了一个实现，当没有显式提供时就默认采用这个实现，这样新添加的接口就不会破坏现有的代码。
    
    默认方法另一个优势是该方法是可选的，子类可以根据不同的需求而且经override或者采用默认实现。例如我们定义一个集合几口，其中有增、删、改等操作，如果我们的实现类90%都是以数组保存数据，那么我们可以定义针对这些方法给出默认实现，而对于其他非数组集合或者有其他类似业务，可以选择性复写接口中默认方法。(由于接口不允许有成员变量，所以本示例旨在说明默认方法的优势，并不具有生产可能性)

**四、接口的静态方法**

java8中为接口新增了一项功能：定义一个或者更多个静态方法。类似于类中的静态方法，接口定义的静态方法可以独立于任何对象调用。所以，在调用静态方法时，不需要实现接口，也不需要接口的实例，也就是说和调用类的静态方法的方式类似。语法如：接口名字.静态方法名

interface A  
    {
          
        static String getName()  
        {
          
            return "接口A。。。";  
        }  
    }
    
    public class Test implements A  
    {
          
        public static void main(String[] args)  
        {
          
            System.out.println(A.getName());  
        }   
    }

注意：实现接口的类或者子接口不会继承接口中的静态方法。static不能和default同时使用。在java8中很多接口中都增加了静态方法

**五、接口的实现**  
**定义接口：**

public interface IPrint {
        
    
        void print(String msg);
    }

实现类1：

@Component
    public class ConsolePrint implements IPrint {
        
    
        @Override
        public void print(String msg) {
        
            System.out.println("console print: " + msg);
        }
    
    }

实现类2：

@Component
    public class LogPrint implements IPrint {
        
    
        @Override
        public void print(String msg) {
        
            System.out.println("logPrint print: " + msg);
        }
    }

**（1）一个接口只有一个实现类**  
如果接口只有一个实现，这里的logPrint可以用任何字符串替代

@Autowired
        private IPrint logPrint / abc;

**（2）一个接口多个实现类，如何指定特定实现类进行调用**

方法一： 接口有多个实现类，使用的时候，要表明具体使用的是哪一个实现，也就是使用具体实现类的名字

@RestController
    @RequestMapping("/api/{edition}/page")
    public class MyPageHelperController {
        
    
        @Autowired
        private IPrint logPrint / consolePrint; //这里的logPrint / consolePrint的名字就是实现类的bean的名字，所以可以正确引入
    
        @GetMapping("/myPage")
        @ResponseBody
        public Map<Object, Object> expenseStatement(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  {
        
    
            logPrint.print("zjg");
    
            return new ConcurrentHashMap<>();
        }
    }

方法二： 直接使用实现类进行注入

@RestController
    @RequestMapping("/api/{edition}/page")
    public class MyPageHelperController {
        
    
        @Autowired
        private ConsolePrint abc; //这里使用实现类进行注入
        //@Autowired
        //private LogPrint abc;
        
    
        @GetMapping("/myPage")
        @ResponseBody
        public Map<Object, Object> expenseStatement(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  {
        
    
            abc.print("zjg");
    
            return new ConcurrentHashMap<>();
        }
    }

方法三： 指明实现类的优先级

在写实现类的时候事先指明实现类的优先级，注入的时候就会使用优先级高的实现类。在调用的类中注入接口，默认使用的是Primary 标注的实现类的方法

@Service("dog")
    @Primary
    public class Dog implements Animal {
        
    	.......
    }

方法四： 通过@Autowride和@Qualifier两个注解配合使用

@Autowired
    @Qualifier("dog")
    private Animal animal;    //正常启动

方法五： 使用@Resource注解，默认类名区分

@Resource(name = "dog")
    private Animal animal;     //正常启动

方法六： 使用@Resource注解，根据@Service区分

@Resource(name = "dogImpl")
    private Animal animal;     //正常启动

方法七： 直接new 一个实例

private Animal animal = new Dog();     //正常启动

**（3）接口实现的动态调用**  
方法一：ApplicationContextAware + getBeansOfType

通过spring 的ApplicationContext(应用上下文)的getBeansOfType 方法传入接口类型,一次性获取所有实现类
    <T> Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> var1) throws BeansException;

定义了一个接口,来对外提供服务,这个接口下的方法不能随便改变,而接口有一系列实现,且实现还在不断添加,如何在传入外部不同的条件下,实现实时更换接口的实现类

package com.util;
     
    import com.service.TestService;
    import org.springframework.beans.BeansException;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Configurable;
    import org.springframework.context.ApplicationContext;
    import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
    import org.springframework.stereotype.Component;
     
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
     
    @Component
    public class TestServiceFactory implements ApplicationContextAware {
        
     
        private static Map<TypeEnum, TestService> testServiceMap;
     
        @Override
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        
            Map<String,TestService> map = applicationContext.getBeansOfType(TestService.class);
            testServiceMap = new HashMap<>();
            map.forEach((key,value) -> testServiceMap.put(value.getCode(),value));
        }
     
        public TestService getTestService(TypeEnum typeEnum) {
        
            return testServiceMap.get(typeEnum);
        }
    }
    
    或者如下方式也可以
    
    @Component
    public class OrderInfoServiceImpl implements ApplicationContextAware {
        
    
        private ApplicationContext applicationContext;
    
        public void query(String username){
        
            OrderInfoDao dao = null;
            if("A".equals(username)){
        
                dao = (OrderInfoDao) applicationContext.getBean("orderInfoDaoAImpl");
            }
            else if("B".equals(username)){
        
                dao = (OrderInfoDao) applicationContext.getBean("orderInfoDaoBImpl");
            }
            dao.queryOrderList();
        }
    
        /**
         * ApplicationContextAware接口的实现类，可以拿到上下文
         * @param applicationContext
         * @throws BeansException
         */
        @Override
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        
            this.applicationContext = applicationContext;
        }
    }

怎么根据外部条件实现获得对应的实现类?

可以在接口中加一个getCode方法,实现类实现这个方法,然后返回一个定义的枚举类型,然后将getBeansOfType获得map进行转换

package com.util;
     
    public enum  TypeEnum {
        
        impl1,
        impl2
    }

接口

package com.service;
     
    import com.util.TypeEnum;
    import org.springframework.stereotype.Service;
     
    @Service
    public interface TestService {
        
     
        public TypeEnum getCode();
     
        public String test();
     
    }

实现类1

package com.service.impl;
     
    import com.service.TestService;
    import com.util.TypeEnum;
    import org.springframework.stereotype.Service;
     
    @Service
    public class TestServiceImpl1 implements TestService {
        
        @Override
        public TypeEnum getCode() {
        
            return TypeEnum.impl1;
        }
     
        @Override
        public String test() {
        
            return this.toString();
        }
    }

实现类2

package com.service.impl;
     
    import com.service.TestService;
    import com.util.TypeEnum;
    import org.springframework.context.annotation.Primary;
    import org.springframework.stereotype.Service;
     
    @Service
    public class TestServiceImpl2  implements TestService {
        
        @Override
        public TypeEnum getCode() {
        
            return TypeEnum.impl2;
        }
     
        @Override
        public String test() {
        
            return this.toString();
        }
    }

使用

package com.controller;
     
    import com.util.TestServiceFactory;
    import com.util.TypeEnum;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Controller;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
    import com.service.TestService;
     
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
     
    @Controller
    @RequestMapping("test")
    public class TestController {
        
     
        @Autowired
        TestServiceFactory testServiceFactory;
     
        private TestService testService;
     
        @ResponseBody
        @RequestMapping("test")
            public String test(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
        
            String type = request.getParameter("type");
            testService = getTestService(type);
            return testService.test();
        }
     
        public TestService getTestService(String type) {
        
            TypeEnum typeEnum = null;
            if(type.equals("1")) typeEnum = TypeEnum.impl1;
            if(type.equals("2")) typeEnum = TypeEnum.impl2;
            return testServiceFactory.getTestService(typeEnum);
        }
     
    }

方法二：使用@Autowired注入Map实现

@Component
    public class OrderInfoServiceImpl {
        
    
        /**
         * 用这个方式Spring会在初始化时，自动把OrderInfoDao接口的实现类，全放到Map里
         */
        @Autowired
        private Map<String, OrderInfoDao> map;
    
        public void query(String username){
        
            // 拼接Dao实现类的名称
            String daoName = "orderInfoDao" + username + "Impl";
            OrderInfoDao dao = map.get(daoName);
            if(dao != null){
        
                dao.queryOrderList();
            }
        }
    
    }

方法三：使用@Conditional注解实现

@Conditional是Spring4新提供的注解，它的作用是按照一定的条件进行判断，满足条件给容器注册bean。
    
    * 可以作为类级别的注解直接或者间接的与@Component相关联，包括@Configuration类；
    * 可以作为元注解，用于自动编写构造性注解；
    * 作为方法级别的注解，作用在任何@Bean方法上。
    
    * 一个方法只能注入一个bean实例，所以@Conditional标注在方法上只能控制一个bean实例是否注入。
    
    * 一个类中可以注入很多实例，@Conditional标注在类上就决定了一批bean是否注入。

**如下示例：**  
接口：

package com.cj.interfaces;
    
    public interface ITestServiceConditional {
        
        void test();
    }

实现1：

package com.cj.interfaces;
    
    import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    
    /**
     * 使用配置文件控制注入：
     * 我们需要在实现类上添加配置文件注解，使用配置文件控制该实现类是否生效
     */
    @Service
    @Configuration
    @ConditionalOnProperty(prefix = "demo.test.service",name = "impl",havingValue = "one")
    public class TestServiceImpl4 implements ITestServiceConditional {
        
        @Override
        public void test() {
        
            System.out.println("接口4实现类 ...");
        }
    }

实现2：

package com.cj.interfaces;
    
    import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    
    @Service
    @Configuration
    @ConditionalOnProperty(prefix = "demo.test.service",name = "impl",havingValue = "two")
    public class TestServiceImpl5 implements ITestServiceConditional {
        
        @Override
        public void test() {
        
            System.out.println("接口5实现类 ...");
        }
    }

配置文件：  
application.properties

demo.test.service.impl=one

测试：

@Autowired
        ITestServiceConditional testServiceConditional;
    
        @Test
       public void test1() {
        
            testServiceConditional.test();
        }

**@Conditional扩展注解：**  
@ConditionalOnBean 当容器中至少存在一个指定name或class的Bean时，进行实例化 OnBeanCondition @ConditionalOnBean(CacheManager.class)  
@ConditionalOnMissingBean 当容器中指定name或class的Bean都不存在时，进行实例化 OnBeanCondition @ConditionalOnMissingBean(CacheManager.class)  
@ConditionalOnClass 当类路径下至少存在一个指定的class时，进行实例化 OnClassCondition @ConditionalOnClass(\{Aspect.class, Advice.class \})  
@ConditionalOnMissingClass 当容器中指定class都不存在时，进行实例化 OnClassCondition @ConditionalOnMissingClass(“org.thymeleaf.templatemode.TemplateMode”)  
@ConditionalOnSingleCandidate 当指定的Bean在容器中只有一个，或者有多个但是指定了首选的Bean时触发实例化 OnBeanCondition @ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)  
@ConditionalOnProperty 当指定的属性有指定的值时进行实例化 OnPropertyCondition @ConditionalOnProperty(prefix = “spring.aop”, name = “auto”)  
@ConditionalOnResource 当类路径下有指定的资源时触发实例化 OnResourceCondition @ConditionalOnResource(resources = “classpath:META-INF/build.properties”)  
@ConditionalOnExpression 基于SpEL表达式的条件判断,当为true的时候进行实例化 OnExpressionCondition @ConditionalOnExpression(“true”)  
@ConditionalOnWebApplication 当项目是一个Web项目时进行实例化 OnWebApplicationCondition @ConditionalOnWebApplication  
@ConditionalOnNotWebApplication 当项目不是一个Web项目时进行实例化 OnWebApplicationCondition @ConditionalOnNotWebApplication  
@ConditionalOnJava 当JVM版本为指定的版本范围时触发实例化 OnJavaCondition @ConditionalOnJava(ConditionalOnJava.JavaVersion.EIGHT)  
@ConditionalOnJndi 在JNDI存在的条件下触发实例化 OnJndiCondition @ConditionalOnJndi(\{ “java:comp/TransactionManager”\})

方法三：使用@Conditional注解 + Condition接口实现

**自定义Condition条件**

/**
     * 自定义Condition条件
     */
    public class WindowsCondition implements Condition {
        
     
        //这里的逻辑根据实际情况进行处理
        /**
         * @param conditionContext:判断条件能使用的上下文环境
         * @param annotatedTypeMetadata:注解所在位置的注释信息
         * */
        @Override
        public boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata annotatedTypeMetadata) {
        
            //获取ioc使用的beanFactory
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = conditionContext.getBeanFactory();
            //获取类加载器
            ClassLoader classLoader = conditionContext.getClassLoader();
            //获取当前环境信息
            Environment environment = conditionContext.getEnvironment();
            //获取bean定义的注册类
            BeanDefinitionRegistry registry = conditionContext.getRegistry();
     
            //获得当前系统名
            String property = environment.getProperty("os.name");
            //包含Windows则说明是windows系统，返回true
            if (property.contains("Windows")){
        
                return true;
            }
            return false;
        }
    }

**示例1：注解标注在方法上**

@Configuration
    public class BeanConfig {
        
     
        //只有一个类时，大括号可以省略
        //如果WindowsCondition的实现方法返回true，则注入这个bean    
        @Conditional({
        WindowsCondition.class})
        @Bean(name = "bill")
        public Person person1(){
        
            return new Person("Bill Gates",62);
        }
     
        //如果LinuxCondition的实现方法返回true，则注入这个bean
        @Conditional({
        LinuxCondition.class})
        @Bean("linus")
        public Person person2(){
        
            return new Person("Linus",48);
        }
    }

**示例2：注解标注在类上**  
将BeanConfig改写，这时，如果WindowsCondition返回true，则两个Person实例将被注入(注意：上一个测试将os.name改为linux，这是我将把这个参数去掉)

@Conditional({
        WindowsCondition.class})
    @Configuration
    public class BeanConfig {
        
     
        @Bean(name = "bill")
        public Person person1(){
        
            return new Person("Bill Gates",62);
        }
     
        @Bean("linus")
        public Person person2(){
        
            return new Person("Linus",48);
        }
    }

多个条件类
     @Conditional注解传入的是一个Class数组，存在多种条件类的情况。

@Conditional({
        WindowsCondition.class,ObstinateCondition.class})
    @Configuration
    public class BeanConfig {
        
     
        @Bean(name = "bill")
        public Person person1(){
        
            return new Person("Bill Gates",62);
        }
     
        @Bean("linus")
        public Person person2(){
        
            return new Person("Linus",48);
        }
    }

**结论：**  
第一个条件类实现的方法返回true，第二个返回false，则结果false，不注入进容器。

第一个条件类实现的方法返回true，第二个返回true，则结果true，注入进容器中。

**（4）SPI机制**

服务提供者接口（Service Provider Interface，简写为SPI）是JDK内置的一种服务提供发现机制。可以用来加载框架扩展和替换组件，主要是被框架的开发人员使用

Java中SPI机制主要思想是将装配的控制权移到程序之外，是“基于接口的编程＋策略模式＋配置文件”组合实现的动态加载机制，有点类似Spring的IOC机制。在模块化设计中这个机制尤其重要，其核心思想就是解耦。  
![在这里插入图片描述][17dd053f1a9d477d8152d2712e99702c.png]  
SPI的接口是Java核心库的一部分，是由引导类加载器(Bootstrap Classloader)来加载的。SPI的实现类是由系统类加载器(System ClassLoader)来加载的。

**应用场景：**  
Java提供了很多SPI，允许第三方为这些接口提供实现。

**常见的SPI使用场景：**

*  JDBC加载不同类型的数据库驱动。
 *  日志门面接口实现类加载，SLF4J加载不同提供商的日志实现类。
 *  Spring中大量使用了SPI。可以在spring.factories中加上我们自定义的自动配置类，事件监听器或初始化器等。  
    3.1 对servlet3.0规范。3.2 对ServletContainerInitializer的实现。
 *  Dubbo里面有很多个组件，每个组件在框架中都是以接口的形成抽象出来。具体的实现又分很多种，在程序执行时根据用户的配置来按需取接口的实现。如果Dubbo的某个内置实现不符合业务需求，那么只需要利用其SPI机制将新的业务实现替换掉Dubbo的实现即可。

**SPI具体约定：**  
Java SPI的具体约定：当服务的提供者，提供了服务接口的某种实现之后，在jar包的META-INF/services/目录里同时创建一个以服务接口命名的文件。该文件里就是实现该服务接口的具体实现类。而当外部程序装配这个模块的时候，就能通过该jar包META-INF/services/里的配置文件找到具体的实现类名，并装载实例化，完成模块的注入。基于这样一个约定就能实现服务接口与实现的解耦。

**Java SPI机制的缺点：**  
不能按需加载，需要遍历所有的实现，并实例化，然后在循环中才能找到我们需要的实现。如果不想用某些实现类，或者某些类实例化很耗时，它也被载入并实例化了，这就造成了浪费。  
多个并发多线程使用ServiceLoader类的实例是不安全的。  
扩展如果依赖其他的扩展，做不到自动注入和装配。  
不提供类似于Spring的IOC和AOP功能。  
扩展很难和其他的框架集成，比如扩展里面依赖了一个Spring bean，原生的Java SPI不支持。

**示例：**  
（1）定义需要的接口，然后编码接口的实现类。  
![在这里插入图片描述][86af30f455b64ab9b706d8877d73158d.png]  
实现类1:  
![在这里插入图片描述][74592789d28d4f0d87989df9c8875315.png]  
实现类2:  
![在这里插入图片描述][c013e875eaa34825a40adeeeb3e54161.png]  
配置：  
增加配置文件  
在项目的\\src\\main\\resources\\下创建\\META-INF\\services目录，并增加一个配置文件，这个文件必须以接口的全限定类名保持一致，例如：  
com.xiaohui.spi.HelloService。然后在配置文件中写入具体实现类的全限定类名，如有多个则换行写入。  
![在这里插入图片描述][e2329187d8e043798cfa51d715647dd8.png]  
执行：  
![在这里插入图片描述][00b3aabfc6874b4fb17d409a931df733.png]  
结果：  
![在这里插入图片描述][02ad1cd444c544918384ceb533a922da.png]

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