从一个简单的计时器，看Java接口的作用

作为一个Java初学者来说，应该很难理解 interface 的作用，明明是个没有实现任何功能的东西，在API中却有那么多的接口类型，下面我将会用一个很小的计时器例子来简单展示下 interface 作用。

类库很简单，只有三个元素，类图如下：

Timer：是个计时器

ExecutionThread：是在计时器内使用的线程

ITask：即为计时器要执行的任务，而UserTask将会是用户为了给计时器指派任务而实现的接口

ITask 接口源码

package individual.hcx.generictimer;

/**
* 通用计时器的任务接口，为计时器指派任务，只需实现此接口中的task()，并用实现类初始化计时器即可
* @author hcx
*
*/
public interface ITask {
void task();
}

该接口很简单，只有一个方法需要实现，但该接口非常重要，后面会详细解释。

ExecutionThread源码

package individual.hcx.generictimer;

public class ExecutionThread extends Thread {

//线程休眠事件
private long period;

ITask task = null;

private boolean isRun = true;

/**
* 创建一个线程休眠事件为 period 毫秒的线程
* @param period
* @param task
*/
public ExecutionThread(long period , ITask task)
{
this.period = period;

this.task = task;
}
/**
* 结束线程执行
*/
public void stopTask()
{
this.isRun = false;
}

public void run() {
try
{
while(isRun)
{
//执行
task.task();
//当前线程休眠
Thread.sleep(period);
}
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}

}

该线程类的实现也很容易看懂，其中加了一个状态字，以控制线程的终止。

在这个执行线程中，最为重要的就是在run()方法中执行的task.task();这其实就是面向接口编程的一种方式，准确来说，在编写ExecutionThread代码的时候，我们仅仅只知道一个抽象的方法，但是我们却能够调用它。在ExecutionThread中我们其实并不关心task的具体实现，我们只要知道他有这样的方法就行了，这就是抽象的具体应用。

Timer的源码

package individual.hcx.generictimer;

public class Timer {
long period = 0;

ExecutionThread executionThread = null;
/**
* 使用计时器的执行间隔初始化一个计时器
* @param period	执行间隔，以毫秒为单位，该值最小为1，如果传入小于1的值将还会是1
* @param task 计时器中执行的任务
*/
public Timer(long period , ITask task)
{
if(period <= 0)
this.period = 1;
else
this.period = period;

this.executionThread = new ExecutionThread(period, task);
}

/**
* 开始计时器，该方法只能调用一次
*/
public void start()
{
this.executionThread.start();
}

/**
* 结束计时器，一旦结束将无法重启，该方法只能调用一次
*/
public void stop()
{
this.executionThread.stopTask();
}
}

这段代码是Timer的主体实现，它定义了两个行为，start和stop，用于开始和结束计时器。Timer的构造器是需要一个ITask对象来初始化的，在这里我们还是不需要关心ITask的实现。

至此，其实我们的类库已经开发完毕，这个时候完全可以把我们的代码编译打包，生成一个Jar给别人使用，那别人如何使用呢？这里我写了一个场景类来模拟。

package individual.hcx.generictimer;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Timer timer = new Timer(1000 , new MyTask());
timer.start();
}

}

class MyTask implements ITask
{
int time = 1;

public void task() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(time);

time ++;
}

}

首先，我们需要实现一个ITask的实现类，在这个实现类中我们需要给计时器指派任务，也就是实现task()方法，我的实现很简单，只是输出一个数字。有了ITask的实现类，我们可以通过这个实现类实例化一个Timer对象，然后将它启动，这个时候你会发现，计时器可以很好的工作。当然啦，你完全可以再ITask的实现类中实现更复杂的方法，甚至说，你可以创建更多的ITask的实现类，然后来实例化更多的Timer对象，而这个时候你可以完全不用关心Timer的内部结构！

那么，interface 在这个程序中到底起了什么作用呢？功能隔离和编码分工！

计时器的功能是，能够以一定的周期执行某个特定的任务，一定的周期我们可以用一个long的变量来指定，但是特定的任务我们怎么处理呢？没错，就是用 interface 来抽象。于是，计时器的功能与具体的任务充分隔离开来了，既然功能隔离了，那么编码自然就可以分工了。负责编写计时器的的人，可以完全只去考虑计时器部分的实现。而实现指定任务的人，可以完全只去考虑任务的设计。只要这两拨人，遵循这个接口，那么在Client这样的高层结构中就能很好的集成，以完成一个复杂系统的开发。

最后，这个简单的计时器，其实可以理解为一个非常简单的框架，它通过接口来约束，客户在框架中的行为。当然啦，在实际中比较成功的框架，不仅仅只有接口这一个约束，但接口在任何一个框架中都是大量存在的！