接口、抽象类、enum 与 record

第 6 章 · 接口、抽象类、enum 与 record

本章目标：理解接口与抽象类的差异与选用；掌握 implements、默认方法与静态接口方法；熟练使用 enum 表达有限状态；了解 record（Java 16+）简化数据载体；扩展 toolkit-demo 的可定价与订单状态模型；对照 python-dev 的 abc 与枚举。

学时建议：4 小时（含 1.5 小时跟练）

前置：完成 java-dev ch05；建议了解 python-dev 中 Enum 与抽象基类概念。

6.1 场景说明：定价策略与订单状态

toolkit-demo 需要：

1. 多种定价策略（标准价、会员价、批发价）——用接口统一 priceFor。
2. 订单状态有限集合 —— 用 enum 替代字符串常量。
3. 订单摘要只读数据 —— 用 record 承载。

learn-java/toolkit-demo/src/main/java/demo/contract/
  ├── Pricable.java
  ├── PricingStrategy.java + 实现类
  ├── OrderStatus.java
  ├── OrderSummary.java (record)
  └── PricingDemo.java

6.2 接口与抽象类

接口定义契约，支持 implements 多实现；Java 8+ 可有 default/static 方法。抽象类可有字段与构造器，适合模板方法。

选用：共享代码用抽象类；多种可替换策略用接口（见 6.3 完整实现）。

6.3 定价策略完整实现

Pricable.java

package demo.contract;

public interface Pricable {
    String getSku();
    double getBasePrice();
}

PricingStrategy.java

package demo.contract;

public interface PricingStrategy {

    double priceFor(Pricable item, int quantity);

    default double lineTotal(Pricable item, int quantity) {
        if (quantity <= 0) {
            return 0.0;
        }
        return priceFor(item, quantity) * quantity;
    }
}

StandardPricing.java

package demo.contract;

public class StandardPricing implements PricingStrategy {
    @Override
    public double priceFor(Pricable item, int quantity) {
        return item.getBasePrice();
    }
}

MemberPricing.java

package demo.contract;

public class MemberPricing implements PricingStrategy {
    private final double rate;

    public MemberPricing(double rate) {
        this.rate = rate;
    }

    @Override
    public double priceFor(Pricable item, int quantity) {
        return item.getBasePrice() * rate;
    }
}

AbstractBulkPricing.java（模板方法基类）

package demo.contract;

/**
 * 批量定价抽象基类 — 模板方法模式：
 * priceFor 固定「取基价 → 按数量计价」流程，
 * 具体计价规则交由子类 applyRate 实现。
 */
public abstract class AbstractBulkPricing implements PricingStrategy {

    private final int threshold;
    private final double rate;

    protected AbstractBulkPricing(int threshold, double rate) {
        if (threshold <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("阈值须为正数：" + threshold);
        }
        if (rate <= 0 || rate > 1) {
            throw new IllegalArgumentException("费率须在 (0,1]：" + rate);
        }
        this.threshold = threshold;
        this.rate = rate;
    }

    protected int getThreshold() {
        return threshold;
    }

    protected double getRate() {
        return rate;
    }

    /** 模板方法：声明为 final，防止子类破坏固定流程 */
    @Override
    public final double priceFor(Pricable item, int quantity) {
        double base = item.getBasePrice();
        return applyRate(base, quantity);
    }

    /** 子类实现：根据数量决定是否应用费率 */
    protected abstract double applyRate(double base, int quantity);
}

BulkPricing.java

package demo.contract;

public class BulkPricing extends AbstractBulkPricing {
    public BulkPricing(int threshold, double rate) {
        super(threshold, rate);
    }
    @Override
    protected double applyRate(double base, int quantity) {
        return quantity >= getThreshold() ? base * getRate() : base;
    }
}

AbstractBulkPricing 的 priceFor 是模板方法（final，固定流程），applyRate 是钩子方法（abstract，子类填规则）——这是抽象类区别于接口的典型用法：接口定契约，抽象类定流程。

SimpleItem.java（Pricable 实现）

package demo.contract;

public class SimpleItem implements Pricable {
    private final String sku;
    private final String name;
    private final double basePrice;

    public SimpleItem(String sku, String name, double basePrice) {
        this.sku = sku;
        this.name = name;
        this.basePrice = basePrice;
    }

    @Override
    public String getSku() {
        return sku;
    }

    @Override
    public double getBasePrice() {
        return basePrice;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}