工厂方法如何返回接口和抽象类的实例？

执行服务Service 和 Service 是接口，因此只有抽象方法，这意味着它们的方法没有实现。那么我们如何调用，例如future.get(), es.submit(), and es.shutdown()接口类型引用的方法？例如，为什么我们可以做以下事情？

Future f = ...
f.get();

这是一个更具体的例子：

import java.util.concurrent.*;
class Factorial implements Callable<Long> {
    long n;
    public Factorial(long n) {
        this.n = n;
    }

    public Long call() throws Exception {
        if (n <= 0) {
            throw new Exception("for finding factorial, N should be > 0");
        }
        long fact = 1;
        for(long longVal = 1; longVal <= n; longVal++) {
            fact *= longVal;
        }
        return fact;
    }
}

class CallableTest {
    public static void main(String []args) throws Exception {
        long N = 20;

        Callable<Long> task = new Factorial(N);
        ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Long> future = es.submit(task);

        System.out.printf("factorial of %d is %d", N, future.get());
        es.shutdown();
    }
}

这个问题得到了一些否决，因为从某种意义上来说，它有点基本，但我认为它实际上有点有趣。毕竟，像这样的工厂类Executors在您的示例中，可以指定它返回Executors。但是，正如您所指出的，这只是一个接口，您实际上需要一个实例实施 Executor如果您能够调用这些方法。为什么工厂不必告诉我们退回物品的实际类型？

如果您以前没有见过这个，可能不清楚如何做这样的事情。要记住的重要一点是，如果您有一个实现接口的类，那么声明为返回接口类型的方法可以返回该类的实例。也就是说，你可以这样做：

interface Foo { /* ... */ }

class Bar implements Foo { /* ... */ }

class Factory {
  Foo makeFoo() { 
    return new Bar( /*... */ );
  }
}

makeFoo被声明返回一个Foo, but Foo是一个接口；你实际上无法拥有它的实例。您只能拥有以下类的实例实施 Foo. Bar确实实施Foo，所以你可以返回一个实例Bar.

我们可以这样做的原因是，当需要调用对象上的方法时，该方法的实现是在我们引用的实际对象中找到的。查找方法的方式实际上有点复杂。但从概念上讲，你可能会这样想：如果你告诉我你是一个Foo，然后我可以要求您运行中声明的任何方法Foo, but you准确地决定您对该方法做什么。我只能用你的Foo输入确定我可以要求您执行哪些方法。这非常重要，也是为什么我们可以重写子类中的方法。这些被称为虚拟方法。这如此重要的原因之一是，它使我们能够使用接口，在其中我们可以透露有关我们的实现的最少量信息（我们可以选择说“我实现Foo，但这就是我告诉你的关于我自己的全部），但仍然遵守合同（即，我保证实际实现中声明的所有方法Foo).

下面的示例更深入一些，并捕获了您所看到的更多工厂模式Executors.

Code

public class InterfacesExample {

    /**
     * An interface with one method.
     */
    interface Frobber {
        /**
         * Frob the object.
         * @param object the object
         */
        void frob( Object object );
    }

    /**
     * A factory class with one method for creating printing frobber.
     */
    public static class Frobbers {
        /**
         * Returns a Frobber whose {@link Frobber#frob(Object)} method
         * prints its argument
         * @return a printing Frobber
         */
        public static Frobber newPrintingFrobber() {
            // This returns an instance of an anonymous class
            // that implements the Frobber interface.  It has 
            // to provide an implementation of frob(Object),
            // though.
            return new Frobber() {
                @Override
                public void frob( final Object object ) {
                    System.out.println( "Frobbing "+object+"..." );
                }
            };
        }

        /**
         * Returns a Frobber whose {@link Frobber#frob(Object)} method
         * prints the prefix and its argument
         * @param prefix an object
         * @return a prefixing printing Frobber
         */
        public static Frobber newPrefixingPrintingFrobber( final Object prefix ) {
            return new PrefixingPrintingFrobber( prefix );
        }

        /**
         * A private, but not anonymous class.  Instances shouldn't be
         * made with its constructor, but rather through the factory 
         * method {@link Frobbers#newPrefixingPrintingFrobber(Object)}. 
         */
        private static class PrefixingPrintingFrobber implements Frobber {
            final Object prefix;

            public PrefixingPrintingFrobber( Object prefix ) { 
                this.prefix = prefix;
            }

            @Override
            public void frob( final Object object ) {
                System.out.println( "Frobbing "+prefix+":"+object+"..." );
            } 

        }
    }

    /**
     * Create some frobbers with the factory and test them out.
     */
    public static void main( final String[] args ) {
        final Frobber f1 = Frobbers.newPrintingFrobber();
        f1.frob( 42 );

        final Frobber f2 = Frobbers.newPrefixingPrintingFrobber( "boing" );
        f2.frob( 36 );
    }
}

Output

Frobbing 42...
Frobbing boing:36...