面向接口设计思想

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

无论之前你是否听说过面向接口，本文所描述的将是一个全新的设计思想叫面向接口。这里的接口并不是代码中的 interface 关键字，思想和语言是没有直接关系的，只不过有些语言实现一种思想比较方便而已。


在了解面向接口前，必须先了解面向对象，因为面向接口是从面向对象根据历史的经验衍生出来的一种思想。在面向对象中，一切都是对象，对象拥有独立性：它必须保持一个内部状态，并且避免一切外界干扰。所以面向对象要求大部分字段都应该私有的，然后提供有限的公开的接口去访问这些字段。如：


复制代码
class 书 {
   
    private string 名字;


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


}
复制代码
初学者经常会问：为什么不直接公开这个字段，一定要写个get名字的函数才能获取到书的名字。面向对象的专家会回答这是为了类的封装性（即独立性）。名字这个字段对外界来说是只读不可写的。


面向对象通过强调对象的独立性保证了高的代码重用率，降低了类的学习成本（无需关心内部细节）。但是它却忘了一个事实：世界万物都有联系。于是，当两个对象开始有联系时，麻烦的问题就出现了。比如现在新增一个人的类：


复制代码
class 人 {
    
    public void 读书(书 a){
          读取(  a.get名字()  )
    }


}
复制代码
人可以读书，但书也可以被读。那么读书这个操作是属于人还是属于书，在面向对象中是没有区分的。虽然书本身是一个独立的对象，但是人在读书时，却又不得不打破书的封装性----人需要读取书的内容和更多细节。抓着封装思想不放，就不得不为书增加API才能让书真正被读：一个对象提供哪些API是根据需求来决定的。如果需求很多，那么书的API会非常多，当其他人去读这份源码时，会发现本来一个很简单的对象，却有很多不知道干嘛用的API。很多API是为了某些需求而写的，作者将它们塞进这个对象，仅仅为了更方便访问私有字段。这种代码设计其实已经偏离了面向对象的初衷，但对作者而言，完成项目才是重点。所以他们选择这种折中的方式：API随便加，反正达到访问的目标即可，打破了封装又如何？所以也有人说：只有有专家才会在一开始就设计好有哪些对象和API，才能写出真正面向对象的代码，这些专家被称为软件构架师。面向对象拒而不谈对象之间的联系，导致一开始好好的代码最后变成互相引用的难以维护的代码。


关于更多面向对象的缺陷，可以见另一篇文章：《面向对象中的设计陷阱》


接下来介绍面向接口。面向接口中，同样的一切都是对象，但是它将对象分成两类：生物和非生物。非生物就是没有生命的对象：比如一本书，一个电脑。在程序中，非生物总是被动的----比如球自己是不会飞的，它只能被踢飞。生物则代表能力的拥有者，它可以处理非生物，可以记忆，可以和其它生物沟通。


比如现实场景：小明的电脑坏了，然后它交给小刚去修。这里其实有三个对象：小明、小刚、电脑。是人都知道：小明和小刚是生物，电脑是非生物。小明需要做这些事情：1. 记住他有一台电脑，这是他的私有财产。2. 通知小刚去修电脑，并且将他的私有财产转交给小刚。小刚需要做这些事情：修电脑（不管是谁的电脑）。电脑是非生物，因此它不能做任何事情。那么面向接口中，如何将这个现实问题转换为代码表示呢？


原则一：所有的非生物不具备任何封装性。


以电脑为例，虽然我们总将电脑看成一个独立的整体，但确实是存在一些时刻，它的零件是打散的。电脑本身没有思考能力，它不能保证自己一定是处于完整的，能用的状态。因此对非生物来说，它不需要在内部维护一个状态。但是它可以有一些必要保护措施，来确保它不会被闲人弄坏，但这个措施不是强制的。就好像你弄坏了电脑，错在你，不是因为电脑质量差（当然好电脑是不会随便被搞坏的）。


原则二：所有的生物具有封装性。


比如小明拥有的电脑是他的私有财产，除非他愿意，否则没人可以使用他的电脑。如果小明主动忘记了他有一台电脑，那么这台电脑和小明将失去任何联系。


原则三：对事不对人。


比如小明的电脑坏了，他不一定就得交给小刚做，他只要交给一个会修电脑的人来做就行，只不过刚好小刚符合要求而已。


总结如上原则，上述现实问题描述成代码应该是这样的：


 


复制代码
class 电脑{
    public bool 还的还是坏的;
}


class 小明{
   
   private 电脑 a;
  
   public void 去修电脑(会修电脑的人 b){
       b.修电脑(a);
   }


}


class 小刚 : 会修电脑的人{
   
    public void 修电脑(电脑 a) {
        a.还的还是坏的 = true;
    }


}
复制代码
 


以上代码和面向对象代码的区别：


1. 电脑拥有 public 字段：因为电脑是非生物，不需要封装。


2. 去修电脑的参数是会修电脑的人，而不是小刚。


原则四：能力可以随时扩展。


以上三个原则其实并未体现面向接口的优势，真正的优势在于原则四。现实中，你还是你，但是你的能力是在不断成长的。面向对象中因为对象是独立封装的，即对象先天决定它有哪些能力。但是面向接口中，能力是可以后期扩展的。


比如原来会修电脑的人只能是小刚，后面小明自己也会修电脑了，那么，它甚至可以自己修电脑。而这个修改，并不需要在源码上进行。因为源码已经很好体现了这些现实逻辑，不管小明自己会不会修，原来的设计是不变的。一个对象可以拥有多个能力，被多方使用，能力可以是先天的，也可以是后期扩展的。对于上例代码，现在可以通过如下代码为小明增加修电脑的能力。


 


复制代码
extend 小明: 会修电脑的人 {
   
    public void 修电脑(电脑 a){
          // 修电脑的逻辑
    }


}
复制代码
 


讲到现在似乎都没有提到接口两个字。接口其实就是一份证书：用于约定一个生物具有哪些能力。上例中的 “会修电脑的人” 就是一种能力的约定-----即它是一个接口。理论上任何能力都可以用接口来描述，但这显然不现实（生活中不可能为任何能力都提供一份证书：会烧饭证书？会写字证书？）因此，我们使用同一类生物还借代：比如小刚是会修电脑的人，那么用小刚来借代所有会修电脑的人（就像平时说的邻居家的孩子来借代拥有各种能力的孩子）。


面向接口中，我们假设一切生物在起初是没有任何能力的，所有能力都是后期根据需要再提供的。但是这些能力和这个生物本身的资产是没有关系的。

转载于:https://www.cnblogs.com/xuejianxiyang/p/4862042.html