面向接口設計思想

轉自:http://www.360doc.com/content/13/1114/11/10504424_329106146.shtml

不管以前你是否據說過面向接口，本文所描述的將是一個全新的設計思想叫面向接口。這裏的接口並非代碼中的 interface 關鍵字，思想和語言是沒有直接關係的，只不過有些語言實現一種思想比較方便而已。


在瞭解面向接口前，必須先了解面向對象，由於面向接口是從面向對象根據歷史的經驗衍生出來的一種思想。在面向對象中，一切都是對象，對象擁有獨立性：它必須保持一個內部狀態，而且避免一切外界干擾。因此面向對象要求大部分字段都應該私有的，而後提供有限的公開的接口去訪問這些字段。如：


複製代碼
class 書 {
   
    private string 名字;


    public string get名字(){
        return this.名字;
    }


}
複製代碼
初學者常常會問：爲何不直接公開這個字段，必定要寫個get名字的函數才能獲取到書的名字。面向對象的專家會回答這是爲了類的封裝性（即獨立性）。名字這個字段對外界來講是隻讀不可寫的。


面向對象經過強調對象的獨立性保證了高的代碼重用率，下降了類的學習成本（無需關心內部細節）。可是它卻忘了一個事實：世界萬物都有聯繫。因而，當兩個對象開始有聯繫時，麻煩的問題就出現了。好比如今新增一我的的類：


複製代碼
class 人 {
    
    public void 讀書(書 a){
          讀取(  a.get名字()  )
    }


}
複製代碼
人能夠讀書，但書也能夠被讀。那麼讀書這個操做是屬於人仍是屬於書，在面向對象中是沒有區分的。雖然書自己是一個獨立的對象，可是人在讀書時，卻又不得不打破書的封裝性----人須要讀取書的內容和更多細節。抓着封裝思想不放，就不得不爲書增長API才能讓書真正被讀：一個對象提供哪些API是根據需求來決定的。若是需求不少，那麼書的API會很是多，當其餘人去讀這份源碼時，會發現原本一個很簡單的對象，卻有不少不知道幹嗎用的API。不少API是爲了某些需求而寫的，做者將它們塞進這個對象，僅僅爲了更方便訪問私有字段。這種代碼設計其實已經偏離了面向對象的初衷，但對做者而言，完成項目纔是重點。因此他們選擇這種折中的方式：API隨便加，反正達到訪問的目標便可，打破了封裝又如何？因此也有人說：只有有專家纔會在一開始就設計好有哪些對象和API，才能寫出真正面向對象的代碼，這些專家被稱爲軟件構架師。面向對象拒而不談對象之間的聯繫，致使一開始好好的代碼最後變成互相引用的難以維護的代碼。


關於更多面向對象的缺陷，能夠見另外一篇文章：《面向對象中的設計陷阱》


接下來介紹面向接口。面向接口中，一樣的一切都是對象，可是它將對象分紅兩類：生物和非生物。非生物就是沒有生命的對象：好比一本書，一個電腦。在程序中，非生物老是被動的----好比球本身是不會飛的，它只能被踢飛。生物則表明能力的擁有者，它能夠處理非生物，能夠記憶，能夠和其它生物溝通。


好比現實場景：小明的電腦壞了，而後它交給小剛去修。這裏其實有三個對象：小明、小剛、電腦。是人都知道：小明和小剛是生物，電腦是非生物。小明須要作這些事情：1. 記住他有一臺電腦，這是他的私有財產。2. 通知小剛去修電腦，而且將他的私有財產轉交給小剛。小剛須要作這些事情：修電腦（不論是誰的電腦）。電腦是非生物，所以它不能作任何事情。那麼面向接口中，如何將這個現實問題轉換爲代碼表示呢？


原則一：全部的非生物不具有任何封裝性。


以電腦爲例，雖然咱們總將電腦當作一個獨立的總體，但確實是存在一些時刻，它的零件是打散的。電腦自己沒有思考能力，它不能保證本身必定是處於完整的，能用的狀態。所以對非生物來講，它不須要在內部維護一個狀態。可是它能夠有一些必要保護措施，來確保它不會被閒人弄壞，但這個措施不是強制的。就好像你弄壞了電腦，錯在你，不是由於電腦質量差（固然好電腦是不會隨便被搞壞的）。


原則二：全部的生物具備封裝性。


好比小明擁有的電腦是他的私有財產，除非他願意，不然沒人可使用他的電腦。若是小明主動忘記了他有一臺電腦，那麼這臺電腦和小明將失去任何聯繫。


原則三：對事不對人。


好比小明的電腦壞了，他不必定就得交給小剛作，他只要交給一個會修電腦的人來作就行，只不過恰好小剛符合要求而已。


總結如上原則，上述現實問題描述成代碼應該是這樣的：


 


複製代碼
class 電腦{
    public bool 還的仍是壞的;
}


class 小明{
   
   private 電腦 a;
  
   public void 去修電腦(會修電腦的人 b){
       b.修電腦(a);
   }


}


class 小剛 : 會修電腦的人{
   
    public void 修電腦(電腦 a) {
        a.還的仍是壞的 = true;
    }


}
複製代碼
 


以上代碼和麪向對象代碼的區別：


1. 電腦擁有 public 字段：由於電腦是非生物，不須要封裝。


2. 去修電腦的參數是會修電腦的人，而不是小剛。


原則四：能力能夠隨時擴展。


以上三個原則其實並未體現面向接口的優點，真正的優點在於原則四。現實中，你仍是你，可是你的能力是在不斷成長的。面向對象中由於對象是獨立封裝的，即對象先天決定它有哪些能力。可是面向接口中，能力是能夠後期擴展的。


好比原來會修電腦的人只能是小剛，後面小明本身也會修電腦了，那麼，它甚至能夠本身修電腦。而這個修改，並不須要在源碼上進行。由於源碼已經很好體現了這些現實邏輯，無論小明本身會不會修，原來的設計是不變的。一個對象能夠擁有多個能力，被多方使用，能力能夠是先天的，也能夠是後期擴展的。對於上例代碼，如今能夠經過以下代碼爲小明增長修電腦的能力。


 


複製代碼
extend 小明: 會修電腦的人 {
   
    public void 修電腦(電腦 a){
          // 修電腦的邏輯
    }


}
複製代碼
 


講到如今彷佛都沒有提到接口兩個字。接口其實就是一份證書：用於約定一個生物具備哪些能力。上例中的 「會修電腦的人」 就是一種能力的約定-----即它是一個接口。理論上任何能力均可以用接口來描述，但這顯然不現實（生活中不可能爲任何能力都提供一份證書：會燒飯證書？會寫字證書？）所以，咱們使用同一類生物還借代：好比小剛是會修電腦的人，那麼用小剛來借代全部會修電腦的人（就像平時說的鄰居家的孩子來借代擁有各類能力的孩子）。


面向接口中，咱們假設一切生物在起初是沒有任何能力的，全部能力都是後期根據須要再提供的。可是這些能力和這個生物自己的資產是沒有關係的。