面向“接口”编程和面向“实现”编程

来自http://www.vaikan.com/program-to-an-interface-fool/

面向‘接口’编程，而不是面向‘实现’。

这是什么意思？

首先我们需要理解什么是‘接口’，什么是‘实现’。简言之，一个接口就是我们要调用的一系列方法的集合，有对象将会响应这些方法调用。

一个实现就是为接口存放代码和逻辑的地方。

本质上讲，这个原则倡导的是，当我们写一个函数或一个方法时，我们应该引用相应的接口，而不是具体的实现类。

面向‘实现’编程

首先我们看看，如果不遵循这个原则会发生什么。

假设你是《华氏451度》这本书里的“Montag”这个人。大家都知道，书在华氏451度会烧着的。小说中的消防队员只要看到了书就会把它们丢到火里。我们用面向对象的视角说问题，书有一个叫做burn()的方法。

书并不是唯一会燃烧的东西。假设我们还有另外一个东西，比如木头，它也有一个方法叫做burn()。我们用Rust语言来写这段代码，看看在不是面向‘接口’编程的情况下它们是如何燃烧的。

struct Book { title: @str, author: @str, } struct Log { wood_type: @str, } 

很直接。我们创建了两个结构体来表示一本书(Book)和一个木头(Log)。下面我们为结构体实现它们的方法：

impl Log { fn burn(&self) { println(fmt!("The %s log is burning!", self.wood_type)); } } impl Book { fn burn(&self) { println(fmt!("The book %s by %s is burning!", self.title, self.author)); } } 

现在Log 和 Book 都有了 burn() 方法，让我们把它们放到火上。

我们首先把木头放到火上：

fn start_fire(lg: Log) { lg.burn(); } fn main() { let lg = Log { wood_type: @"Oak", length: 1, }; // Burn the oak log! start_fire(lg); } 

非常顺利，我们得到了输出 “The Oak log is burning!”.

现在，因为我们已经写了一个 start_fire 函数，是否我们可以把书也传进去，因为它们都有 burn()。让我们试一下：

fn main() { let book = Book { title: @"The Brothers Karamazov", author: @"Fyodor Dostoevsky", }; // Let's try to burn the book... start_fire(book); } 

可行吗？不行。出现了下面的错误：

mismatched types: expected Log but found Book (expected struct Log but
found struct Book)

说的非常清楚，因为我们写出的函数需要的是一个Log结构体，而不是我们传进去的 Book 结构体。如何解决这个问题？我们可以再写一个这样的方法，把参数改成Book结构体。然而，这并不是一个好的方案。我在两个地方有了两个几乎一样的函数，如果一个修改，我们需要记得修改另外一个。

现在让我们看看面向‘接口’编程如何能解决这个问题。

面向接口编程

我们仍然使用前面的结构体，但这次我们加一个接口。在Rust语言里，接口叫做traits：

struct Book { title: @str, author: @str, } struct Log { wood_type: @str, } trait Burnable { fn burn(&self); } 

现在，除了两个结构体外，我们又多了一个叫做Burnable的接口。它的定义里只有一个叫做burn()的方法。我们来为每个结构体实现它们的接口：

impl Burnable for Log { fn burn(&self) { println(fmt!("The %s log is burning!", self.wood_type)); } } impl Burnable for Book { fn burn(&self) { println(fmt!("The book \"%s\" by %s is burning!", self.title, self.author)); } } 

看起来并没有多大的变化。这就是面向接口编程的强大之处：

fn start_fire<T: Burnable>(item: T) { item.burn(); } 

不仅仅只能接收一个Book对象或Log对象做参数，我们可以往里面传入任何实现了 Burnable 接口的类型(我们叫它类型T)。这使得我们的主函数可以写成这样：

fn main() { let lg = Log { wood_type: @"Oak", }; let book = Book { title: @"The Brothers Karamazov", author: @"Fyodor Dostoevsky", }; // Burn the oak log! start_fire(lg); // Burn the book! start_fire(book); } 

正如期望的，我们得到了下面的输出：

The Oak log is burning!

The book “The Brothers Karamazov” by Fyodor Dostoevsky is burning!

这跟我们期望的完全一致。

结论

遵循“面向‘接口’编程”原则，我们可以写出一个函数，使其能完全能复用任何实现了Burnable接口的对象。因为很多的程序员都是按小时收费的，我们写出越多可复用的代码，用于维护它们的时间就会越少，也就是更好。

因此，这是一个非常强大的编程思想。

并不是什么时候都可以面向接口编程的，但遵循这种原则会让你更容易的写出可复用的更优雅的代码。接口提供了非常优秀的抽象归纳，让我们的开发工作变得容易很多。