Java – インターフェースの実用的な使いどころを紹介

// App.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Animal {
    void makeSound(); // 音を出すメソッド
}
class Dog implements Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("ワンワン"); // 犬の音
    }
}
class Cat implements Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("ニャー"); // 猫の音
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        animals.add(new Dog());
        animals.add(new Cat());
        for (Animal animal : animals) {
            animal.makeSound(); // 各動物の音を出す
        }
    }
}

ワンワン
ニャー

// App.java
import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.mockito.Mockito.*;
interface Payment {
    void pay(int amount); // 支払いメソッド
}
class CreditCardPayment implements Payment {
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount + "円がクレジットカードで支払われました。");
    }
}
public class App {
    @Test
    public void testPayment() {
        Payment mockPayment = mock(Payment.class); // モックオブジェクトの作成
        mockPayment.pay(1000); // 支払いメソッドの呼び出し
        verify(mockPayment).pay(1000); // メソッドが呼ばれたか確認
    }
}

// App.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface SortingStrategy {
    void sort(List<Integer> numbers); // ソートメソッド
}
class BubbleSort implements SortingStrategy {
    public void sort(List<Integer> numbers) {
        // バブルソートの実装
        for (int i = 0; i < numbers.size() - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < numbers.size() - 1 - i; j++) {
                if (numbers.get(j) > numbers.get(j + 1)) {
                    int temp = numbers.get(j);
                    numbers.set(j, numbers.get(j + 1));
                    numbers.set(j + 1, temp);
                }
            }
        }
    }
}
class QuickSort implements SortingStrategy {
    public void sort(List<Integer> numbers) {
        // クイックソートの実装
        if (numbers.size() < 2) return;
        int pivot = numbers.get(numbers.size() / 2);
        List<Integer> less = new ArrayList<>();
        List<Integer> greater = new ArrayList<>();
        for (Integer number : numbers) {
            if (number < pivot) {
                less.add(number);
            } else if (number > pivot) {
                greater.add(number);
            }
        }
        sort(less);
        sort(greater);
        numbers.clear();
        numbers.addAll(less);
        numbers.add(pivot);
        numbers.addAll(greater);
    }
}
class Sorter {
    private SortingStrategy strategy; // ソート戦略
    public Sorter(SortingStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }
    public void setStrategy(SortingStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy; // 戦略の変更
    }
    public void sort(List<Integer> numbers) {
        strategy.sort(numbers); // ソートの実行
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(5);
        numbers.add(3);
        numbers.add(8);
        numbers.add(1);
        Sorter sorter = new Sorter(new BubbleSort()); // バブルソートを使用
        sorter.sort(numbers);
        System.out.println("バブルソート: " + numbers);
        sorter.setStrategy(new QuickSort()); // クイックソートに変更
        numbers.clear();
        numbers.add(5);
        numbers.add(3);
        numbers.add(8);
        numbers.add(1);
        sorter.sort(numbers);
        System.out.println("クイックソート: " + numbers);
    }
}

バブルソート: [1, 3, 5, 8]
クイックソート: [1, 3, 5, 8]

// App.java
interface Product {
    void use(); // 使用メソッド
}
class ConcreteProductA implements Product {
    public void use() {
        System.out.println("製品Aを使用しました。");
    }
}
class ConcreteProductB implements Product {
    public void use() {
        System.out.println("製品Bを使用しました。");
    }
}
interface ProductFactory {
    Product createProduct(); // 製品生成メソッド
}
class ProductAFactory implements ProductFactory {
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductA(); // 製品Aを生成
    }
}
class ProductBFactory implements ProductFactory {
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductB(); // 製品Bを生成
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ProductFactory factoryA = new ProductAFactory(); // 製品Aのファクトリー
        Product productA = factoryA.createProduct();
        productA.use(); // 製品Aを使用
        ProductFactory factoryB = new ProductBFactory(); // 製品Bのファクトリー
        Product productB = factoryB.createProduct();
        productB.use(); // 製品Bを使用
    }
}

製品Aを使用しました。
製品Bを使用しました。

// App.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Command {
    void execute(); // 実行メソッド
}
class LightOnCommand implements Command {
    public void execute() {
        System.out.println("ライトがオンになりました。"); // ライトをオンにする
    }
}
class LightOffCommand implements Command {
    public void execute() {
        System.out.println("ライトがオフになりました。"); // ライトをオフにする
    }
}
class RemoteControl {
    private List<Command> commands = new ArrayList<>(); // コマンドのリスト
    public void addCommand(Command command) {
        commands.add(command); // コマンドを追加
    }
    public void pressButton() {
        for (Command command : commands) {
            command.execute(); // コマンドを実行
        }
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        RemoteControl remote = new RemoteControl(); // リモコンの作成
        remote.addCommand(new LightOnCommand()); // ライトオンコマンドを追加
        remote.addCommand(new LightOffCommand()); // ライトオフコマンドを追加
        remote.pressButton(); // ボタンを押す
    }
}

ライトがオンになりました。
ライトがオフになりました。

// App.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Observer {
    void update(String message); // 更新メソッド
}
class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;
    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name; // オブザーバーの名前
    }
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "が受け取ったメッセージ: " + message); // メッセージを表示
    }
}
class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>(); // オブザーバーのリスト
    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer); // オブザーバーを追加
    }
    public void notifyObservers(String message) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message); // オブザーバーに通知
        }
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new Subject(); // サブジェクトの作成
        ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("オブザーバー1");
        ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver("オブザーバー2");
        subject.addObserver(observer1); // オブザーバーを追加
        subject.addObserver(observer2); // オブザーバーを追加
        subject.notifyObservers("状態が変化しました。"); // オブザーバーに通知
    }
}

オブザーバー1が受け取ったメッセージ: 状態が変化しました。
オブザーバー2が受け取ったメッセージ: 状態が変化しました。