抽象类与接口
抽象类与接口
面向接口编程可以消除类之间的依赖关系，使得业务只依赖接口。
接口的本质
1.接口是一组规则的集合，它规定了实现本接口的类或接口必须拥有的一组规则。体现了自然界“如果你是……则必须能……”的理念。
2.接口是在一定粒度视图上同类事物的抽象表示。注意这里我强调了在一定粒度视图上，因为“同类事物”这个概念是相对的，它因为粒度视图不同而不同。
3.在系统分析和架构中，分清层次和依赖关系，每个层次不是直接向其上层提供服务（即不是直接实例化在上层中），而是通过定义一组接口，仅向上层暴露其接口功能，上层对于下层仅仅是接口依赖，而不依赖具体类。
接口思想
1.面向接口编程”中的接口是一种思想层面的用于实现多态性、提高软件灵活性和可维护性的架构部件，而具体语言中的“接口”是将这种思想中的部件具体实施到代码里的手段。
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看到有朋友对IPerson这个接口的质疑，我个人的理解是，IPerson这个接口该不该定义，关键看具体应用中是怎么个情况。如果我们的项目中有Women和Man，都继承Person，而且Women和Man绝大多数方法都相同，只有一个方法DoSomethingInWC（）不同（例子比较粗俗，各位见谅），那么当然定义一个AbstractPerson抽象类比较合理，因为它可以把其他所有方法都包含进去，子类只定义DoSomethingInWC（），大大减少了重复代码量。
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但是，如果我们程序中的Women和Man两个类基本没有共同代码，而且有一个PersonHandle类需要实例化他们，并且不希望知道他们是男是女，而只需把他们当作人看待，并实现多态，那么定义成接口就有必要了。
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总而言之，接口与抽象类的区别主要在于使用的动机，而不在于其本身。而一个东西该定义成抽象类还是接口，要根据具体环境的上下文决定。
2.抽象类和接口的区别在于使用动机。使用抽象类是为了代码的复用，而使用接口的动机是为了实现多态性。所以，如果你在为某个地方该使用接口还是抽象类而犹豫不决时，那么可以想想你的动机是什么。
接口和abstract类的比较如下
不同
- 接口中只可以有常量，不能有变量，而abstract类中既可以有常量也可以有变量
- abstract类中也可以有非abstract方法，接口不可以
相同
- abstract类和接口都可以有abstract方法
核心
使用接口编程的最重要的核心思想就是使用接口回调，及接口变量存放实现该接口的类的对象的引用，从而接口变量就可以回调类实现的接口方法。
接口
public interface Advertisement {
public void showAdvertisement();
public String getCorpName();
}
实现类A
public class Acorp implement Advertisement {
public void showAdvertisement（）{
System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAA");
}
public String getCorpName（）{
return "A Corp";
}
}
实现类B
public class Bcorp implement Advertisement {
public void showAdvertisement（）{
System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBB");
}
public String getCorpName（）{
return "B Corp";
}
}
设计AdvertisementBoard类（广告牌），该类有一个show（Advertisement adver）方法，该方法的参数是接口Advertisement的类型，显然该参数adver可以存放任何实现Advertisement接口的类的对象的引用，并回调类重写的接口方法showAdvertisement()来显示公司的广告词，回调类重写的接口方法getCorpName来获取公司名称。
方法里面的参数都是接口，跟具体实现类无关
public class AdvertisementBoard{
public void show (Advertisement adver){
System.out.println(adver.getCorpName()+"广告词");
adver.showAdvertisement（）; //接口回调
}
}
运行住程序：
public class test （）{
public state void main （string args[]）{
AdvertisementBoard board = new AdvertisementBoard();
board.show(new Acorp());
board.show(new Bcorp());
}
}
我们在定义方法的时间，传入参数都是接口，具体实现的时间，传入的是接口的实现类，这样就完成了多态的调用。
我们再来看另外一个深入一点的案例
背景
现在我们要开发一个应用，模拟移动存储设备的读写，即计算机与U盘、MP3、移动硬盘等设备进行数据交换。
上下文（环境）
已知要实现U盘、MP3播放器、移动硬盘三种移动存储设备，要求计算机能同这三种设备进行数据交换，并且以后可能会有新的第三方的移动存储设备，所以计算机必须有扩展性，能与目前未知而以后可能会出现的存储设备进行数据交换。各个存储设备间读、写的实现方法不同，U盘和移动硬盘只有这两个方法，MP3Player还有一个PlayMusic方法。
名词定义
数据交换={读，写}
解决方案列举
方案一
分别定义FlashDisk、MP3Player、MobileHardDisk三个类，实现各自的Read和Write方法。然后在Computer类中实例化上述三个类，为每个类分别写读、写方法。例如，为FlashDisk写ReadFromFlashDisk、WriteToFlashDisk两个方法。总共六个方法。
方案二
定义抽象类MobileStorage，在里面写虚方法Read和Write，三个存储设备继承此抽象类，并重写Read和Write方法。Computer类中包含一个类型为MobileStorage的成员变量，并为其编写get/set器，这样Computer中只需要两个方法：ReadData和WriteData，并通过多态性实现不同移动设备的读写。
方案三
与方案二基本相同，只是不定义抽象类，而是定义接口IMobileStorage，移动存储器类实现此接口。Computer中通过依赖接口IMobileStorage实现多态性。
方案四
定义接口IReadable和IWritable，两个接口分别只包含Read和Write，然后定义接口IMobileStorage接口继承自IReadable和IWritable，剩下的实现与方案三相同。
下面，我们来分析一下以上四种方案：
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首先，方案一最直白，实现起来最简单，但是它有一个致命的弱点：可扩展性差。或者说，不符合“开放-关闭原则”（注：意为对扩展开放，对修改关闭）。当将来有了第三方扩展移动存储设备时，必须对Computer进行修改。这就如在一个真实的计算机上，为每一种移动存储设备实现一个不同的插口、并分别有各自的驱动程序。当有了一种新的移动存储设备后，我们就要将计算机大卸八块，然后增加一个新的插口，在编写一套针对此新设备的驱动程序。这种设计显然不可取。 此方案的另一个缺点在于，冗余代码多。如果有100种移动存储，那我们的Computer中岂不是要至少写200个方法，这是不能接受的！
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再看 方案二和方案三，之所以将这两个方案放在一起讨论，是因为他们基本是一个方案（从思想层面上来说），只不过实现手段不同，一个是使用了抽象类，一个是使用了接口，而且最终达到的目的应该是一样的。
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我们先来评价这种方案：首先它解决了代码冗余的问题，因为可以动态替换移动设备，并且都实现了共同的接口，所以不管有多少种移动设备，只要一个Read方法和一个Write方法，多态性就帮我们解决问题了。而对第一个问题，由于可以运行时动态替换，而不必将移动存储类硬编码在Computer中，所以有了新的第三方设备，完全可以替换进去运行。这就是所谓的“依赖接口，而不是依赖与具体类”，不信你看看，Computer类只有一个MobileStorage类型或IMobileStorage类型的成员变量，至于这个变量具体是什么类型，它并不知道，这取决于我们在运行时给这个变量的赋值。如此一来，Computer和移动存储器类的耦合度大大下降。
那么 这里该选抽象类还是接口呢？还记得第一篇文章我对抽象类和接口选择的建议吗？看动机。这里，我们的动机显然是实现多态性而不是为了代码复用，所以当然要用接口。
最后 我们再来看一看方案四，它和方案三很类似，只是将“可读”和“可写”两个规则分别抽象成了接口，然后让IMobileStorage再继承它们。这样做，显然进一步提高了灵活性，但是，这有没有设计过度的嫌疑呢？我的观点是：这要看具体情况。如果我们的应用中可能会出现一些类，这些类只实现读方法或只实现写方法，如只读光盘，那么这样做也是可以的。如果我们知道以后出现的东西都是能读又能写的，那这两个接口就没有必要了。其实如果将只读设备的Write方法留空或抛出异常，也可以不要这两个接口。总之一句话：理论是死的，人是活的，一切从现实需要来，防止设计不足，也要防止设计过度。
在这里，我们姑且认为以后的移动存储都是能读又能写的，所以我们选方案三。
实现
下面，我们要将解决方案加以实现。我选择的语言是Java，所以使用其他语言的朋友一样可以参考。
首先编写IMobileStorage接口：
- Code：IMobileStorage
public interface IMobileStorage {
void Read(); // 读取数据
void Write(); // 写入数据
}
- Code：FlashDisk
public class FlashDisk implements IMobileStorage{
@Override
public void Read() {
System.out.println("Reading from FlashDisk……");
System.out.println("Read finished!");
}
@Override
public void Write() {
System.out.println("Writing to FlashDisk……");
System.out.println("Write finished!");
}
}
- Code：MP3Player
public class MP3Player implements IMobileStorage{
@Override
public void Read() {
System.out.println("Reading from MP3Player……");
System.out.println("Read finished!");
}
@Override
public void Write() {
System.out.println("Writing to MP3Player……");
System.out.println("Write finished!");
}
public void PlayMusic(){
System.out.println("Music is playing……");
}
}
- Code：MobileHardDisk
public class MobileHardDisk implements IMobileStorage{
@Override
public void Read() {
System.out.println("Reading from MobileHardDisk……");
System.out.println("Read finished!");
}
@Override
public void Write() {
System.out.println("Writing to MobileHardDisk……");
System.out.println("Write finished!");
}
}
- Code：Computer
public class Computer {
private IMobileStorage _usbDrive;
public IMobileStorage get_usbDrive() {
return _usbDrive;
}
public void set_usbDrive(IMobileStorage _usbDrive) {
this._usbDrive = _usbDrive;
}
public Computer(){}
public Computer(IMobileStorage _usbDrive) {
this._usbDrive = _usbDrive;
}
public void ReadData(){
this._usbDrive.Read();
}
public void WriteData(){
this._usbDrive.Write();
}
}
其中的UsbDrive就是可替换的移动存储设备，之所以用这个名字，是为了让大家觉得直观，就像我们平常使用电脑上的USB插口插拔设备一样。
OK！下面我们来测试我们的“电脑”和“移动存储设备”是否工作正常。我是用的Java控制台程序打印结果，具体代码如下：
- Code：测试代码
public class ToTest {
@Test
public void program1(){
Computer computer = new Computer();
IMobileStorage mp3Player = new MP3Player();
IMobileStorage flashDisk = new FlashDisk();
IMobileStorage moblieHardDisk = new MobileHardDisk();
System.out.println("I inserted my MP3 Player into my computer and copy some music to it:");
computer.set_usbDrive(mp3Player);
computer.WriteData();
System.out.println("====================");
System.out.println("Well,I also want to copy a great movie to my computer from a mobile hard disk:");
computer.set_usbDrive(moblieHardDisk);
computer.ReadData();
System.out.println("====================");
System.out.println("OK!I have to read some files from my flash disk and copy another file to it:");
computer.set_usbDrive(flashDisk);
computer.ReadData();
computer.WriteData();
System.out.println();
}
}
- 运行结果如下：
- 后来
刚过了一个星期，就有人送来了新的移动存储设备NewMobileStorage，让我测试能不能用，我微微一笑，心想这不是小菜一碟，让我们看看面向接口编程的威力吧！将测试程序修改成下：
（NewMobileStorage的类请参照u盘、移动硬盘等类编写……也可以自创）
@Test
public void program2(){
Computer computer = new Computer();
IMobileStorage newMobileStorage = new NewMoblieStorage();
computer.set_usbDrive(newMobileStorage);
newMobileStorage.Write();
newMobileStorage.Read();
}
运行结果：
