Интерфейсы

Что такое интерфейс?

Итак, мы уже знаем, что полиморфизм позволяет работать с объектами разных классов, используя общий интерфейс или базовый класс. Но что, если нам нужно, чтобы класс не только "наследовал", но и "обязывался" реализовывать определённые методы, независимо от иерархии? Здесь в дело вступает интерфейс.

Интерфейс — это набор "контрактов" (методов и свойств), которые обязуется реализовать класс, подключающийся к интерфейсу (реализующий интерфейс).

Теперь в Dart для создания интерфейсов появилось ключевое слово interface.

Использование и отличие от абстрактного класса

Сравним с абстрактным классом:

• Абстрактный класс предоставляет как контракт, так и готовую реализацию некоторых методов или свойств. Классы, наследующие абстрактный класс, могут переопределять их.
• Интерфейс — это чистый контракт. Он диктует, какие методы и свойства должен реализовать класс, но сам не содержит их реализации.

Пример абстрактного класса и интерфейса

Добавим абстрактный класс AbstractCharacter

Dart - Абстрактный класс

abstract class AbstractCharacter {
  String name;
  int level;

  AbstractCharacter(this.name, this.level); 

  // Абстрактный метод
  void attack(); 
  
  // Реализованный метод
  void levelUp() {
    level++;
    print("$name повышает уровень до $level!");
  }
}

Добавим интерфейс IAttackable

Dart - Интерфейс

abstract interface class IAttackable {
  void attack();
}

Разберём отличия:

1. Абстрактный класс позволяет задать общую базу для всех наследников.
2. Интерфейс лишь говорит: "Я ожидаю, что у вас будет метод attack()." Никакой реализации он не предоставляет.

Когда использовать абстрактный класс, а когда интерфейс?

Использование интерфейса для полиморфизма

Добавим два интерфейса, которые обязывают реализовать методы attack() и heal()

Dart - Интерфейс IAttackable

abstract interface class IAttackable {
  void attack();
}

Dart - Интерфейс IHealable

abstract interface class IHealable {
  void heal();
}

И реализуем оба интерфейса, IAttackable и IHealable, в разных классах:

Dart - Реализация интерфейсов

import '../interfaces/i_attakable.dart';
import '../interfaces/i_healable.dart';

// Воин реализует интерфейс IAttackable
// Он обязан теперь создать метод attack
class Warrior implements IAttackable {

  @override
  void attack() {
    print("Рыцарь наносит мощный удар мечом!");
  }
}

// Маг реализует интерфейсы IAttackable и IHealable
// Он обязан теперь создать методы attack и heal
class Mage implements IAttackable, IHealable {

  @override
  void attack() {
    print("Маг кастует заклинание огня!");
  }

  @override
  void heal() {
    print("Маг использует заклинание лечения.");
  }
}

Ключевые моменты:

1. Мы используем интерфейсы как контракт для классов.
2. Классы могут реализовывать несколько интерфейсов, что невозможно при наследовании абстрактного класса (Dart не поддерживает множественное наследование).

Полиморфизм с интерфейсами

Dart - Полиморфизм с интерфейсами

import 'classes/classes.dart';
import './interfaces/i_attakable.dart';
import './interfaces/i_healable.dart';

void main() {

  // Работаем с объектами, реализующими интерфейсы
  // У них гарантированно доступны методы из интерфейсов

  List<IAttackable> attackers = [Warrior(), Mage()];
  for (var character in attackers) {
    character.attack();
    // Гарантировано вызовется для каждого элемента списка
  }

  // ! Ошибка. Воин не реализует интерфейс IHealable
  List<IHealable> healers = [Warrior(), Mage()]; 
}

Что сделали:

1. Мы собрали всех "нападающих" (IAttackable) в один список, независимо от их класса.
2. Интерфейс помог гарантировать наличие метода attack() у всех объектов списка.
3. Маг (Mage) поддерживает дополнительный интерфейс Healer, который расширяет его способности.

Интерфейсы полезны:

• Когда нужно определить общий контракт для несвязанных классов.
• Чтобы гарантировать, что определённые методы доступны, независимо от базы иерархии.

Решайте задачи в своей IDE

Задача: Интерфейсы

Представь виды транспорта, такие как Автомобиль (Car), Велосипед (Bicycle) и Поезд (Train).

Все транспортные средства имеют метод move(), который отвечает за движение.
Но у разных видов транспорта есть свои особенности:

• Автомобиль может включать двигатель перед движением.
• Велосипед просто начинает двигаться, без необходимости включать что-либо.
• Поезд перед движением должен открыть ворота на переезде.

Чтобы обеспечить гибкость и использовать полиморфизм, нужно использовать интерфейс Transport.

Дополни интерфейс методом stop(), который реализуют все виды транспорта. Пусть каждый вид транспорта останавливается по-своему (например, у поезда может быть торможение поезда, у велосипеда — плавная остановка и т. д.).

Шаги решения:

1. Создай интерфейс Transport с методом void move()
2. Реализуй интерфейс Transport в классах Car, Bicycle и Train
3. В методах move добавь реализацию, которая отображает особенности каждого типа транспорта.
4. Создай список List<Transport> fleet, в котором будут храниться все виды транспорта.
5. Используй цикл, чтобы вызвать move() у каждого объекта без проверки типов!