Wiki**3

O seguinte exemplo ilustra a utilização de interfaces em Java. Note-se que, além das interfaces, são também utilizadas classes abstractas, por forma a contrastar a utilização de cada conceito. O diagrama UML fornece uma panorâmica do conjunto de interfaces e classes: a amarelo estão representadas as interfaces e a verde as classes abstractas; as classes normais estão a branco.

O exemplo implementa vários conceitos, sendo os principais o de cão e o de vigilante. São definidos outros conceitos que especializam estes e outros que fornecem implementações concretas de cada um. Assim, o conceito de robot é o de um vigilante automático e o de cão de guarda um vigilante canino.

São utilizadas as seguintes interfaces e classes: Cão, Vigilante, CãoDeGuarda, CãoPastor, Chihuahua, Robot, XP, XP2018.

Cão

A interface Cão define as assinaturas dos métodos a que qualquer classe que implemente um cão deve saber responder.

 interface Cão {
   void ladrar();
   int  nPatas();
 }

Embora nada seja expresso na interface, além da assinatura, assume-se que a semântica a associar a cada método é a seguinte:

• ladrar() - executa a acção de produzir um latido
• nPatas() - calcula/retorna o número de patas do cão

As classes que implementem a interface, embora não sejam obrigadas a implementar esta semântica, têm todo o interesse em fazê-lo.

Vigilante

Por seu turno, a interface Vigilante define as assinaturas dos métodos a que uma entidade "vigilante" deve saber responder.

 interface Vigilante {
   boolean háIntrusos();
   void    soarAlarme();
 }

A semântica a associar pelas implementações é a seguinte:

• háIntrusos() - retorna true se tiverem sido detectados intrusos
• soarAlarme() - executa a acção de activar um alarme, e.g. um sinal sonoro

Robot

A interface Robot é uma especialização de Vigilante: é um vigilante robotizado que sabe avisar e destruir intrusos.

 interface Robot extends Vigilante {
   void avisarIntrusos();
   void destruirIntrusos();
 }

As implementações da interface Robot, além do que já se disse para a interface Vigilante, devem fornecer a seguinte semântica por método:

• avisarIntrusos() -- deve ser emitido um aviso (possivelmente, porque depois se segue a invocação do método destruirIntrusos() -- mas não há qualquer garantia...)
• destruirIntrusos() -- a acção a executar corresponde à destruição dos intrusos

Cão de Guarda

A interface CãoDeGuarda, de modo análogo a Robot define a assinatura das implementações de um cão de guarda, i.e., um cão vigilante.

 interface CãoDeGuarda extends Cão, Vigilante {
   void morder();
 }

Note-se a utilização de herança múltipla relativamente às interfaces.

Cão Pastor

A primeira classe deste exemplo é CãoPastor. Esta classe implementa parte da interface de um cão de guarda e deixa para as suas subclasses a especificidade associada ao método ladrar(). Embora abstracta, esta classe é uma implementação (ainda que parcial) da interface.

 public abstract class CãoPastor implements CãoDeGuarda {
   public final static int N_PATAS = 4;
 
   // métodos privados
   private void    fecharBoca()   { /* qualquer coisa */ }
   private boolean háPredadores() {
     /* qualquer coisa */
     return true;
   }
 
   // interface CãoDeGuarda
   public void morder() { fecharBoca(); }
 
   // inteface Cão
   public int  nPatas() { return N_PATAS; }
   public abstract void ladrar();
 
   // interface Vigilante
   public void    soarAlarme() { ladrar(); }
   public boolean háIntrusos() { return háPredadores(); }
 }

Chihuahua

Um exemplo de uma classe (não abstracta, i.e., implementa ladrar()) derivada de CãoDeGuarda é a que se segue. Esta classe apenas necessita de implementar o método ladrar() para ficar completa.

 public class Chihuahua extends CãoPastor {
   public void ladrar() { System.out.println("guau, guau"); }
 }

XP

Supõe-se que a classe XP existe independentemente das outras descritas até aqui (foi, por exemplo, definida para outro fim). Supõe-se, contudo, que contém funcionalidade útil para uma possível implementação de um robot, i.e., para uma classe que implemente a interface Robot.

 public class XP {
   public void    reboot()     { System.out.println("See ya!"); }
   public void    shutdown()   { System.out.println("Bye!"); }
   public void    crash()      { System.out.println("Nooo! Argh!!!"); }
   public boolean háIntrusos() { return false; } // detector de vírus
 }

Note-se a coincidência do método háIntrusos(): existe na classe XP e na interface Vigilante (da qual Robot herda parte da sua especificação). É necessário garantir que a semântica pretendida é a que o método realmente fornece.

XP2018

Esta é uma implementação de Robot que reutiliza XP.

 public class XP2018 extends XP implements Robot {
   // interface Robot
   public void avisarIntrusos()   { System.out.println("Isto é o último aviso!"); }
   public void destruirIntrusos() { System.out.println("Eu avisei..."); }
 
   // interface Vigilante
   public void soarAlarme() { System.out.println("AAAARGH"); }
 
   //public boolean háIntrusos() { return true; } // herdado de XP...
 }

Note-se que o método háIntrusos() é implementado pela superclasse (XP). A consideração deste aspecto é de importância crucial, pois pode introduzir erros se o comportamento não for o desejado (o que provavelmente acontece: em XP, os intrusos são -- por hipótese -- virus e em XP2018, uma implementação de um vigilante robotizado, a semântica é outra).

Aplicação

Considere-se a seguinte classe que exercita os conceitos anteriores:

 public class Teste {
   public static void main(String[] args) {
     Cão       c = new Chihuahua();
     Vigilante v = new Chihuahua();
     CãoPastor p = new Chihuahua();
     Robot     r = new XP2018();
     XP        x = new XP();
     XP        y = new XP2018();
 
     c.ladrar();
     v.soarAlarme();
     ((Chihuahua)v).ladrar();
     p.soarAlarme();
     r.avisarIntrusos();
     r.soarAlarme();
     x.reboot();
     y.crash();
     ((XP2018)y).soarAlarme();
   }
 }

Resultado

O resultado da aplicação acima é o seguinte:

 $ java Teste
 guau, guau
 guau, guau
 guau, guau
 guau, guau
 Isto é o último aviso!
 AAAARGH
 See ya!
 Nooo! Argh!!!
 AAAARGH