by 高煥堂

认识接口(Interface)设计

1.两种接口：主动型与被动型 

就软件主板(MB)设计(开发)者而言，反向调用的接口(如<I>)能让主板获得主控权，所以又称为主动型接口或强势型接口。而正向调用的接口(如CI接口)则让子类或Client类获得主控权，所有(从主板视角而言)又称为被动型接口。

无论是主动型或被动型接口都是主板的基类(或称为父类)所提供的，但是这两种接口对于子类(或Client类)的制约能力并不相同，主动型接口让基类具有强大的制约能力(所以称为强势接口)，可以主导子类的结构和行为；而被动型接口则不能带给(主板的)基类任何制约或主导力量。因此，分辨主动型与被动型API的区别，是极为重要的能力。两者可藉由3个攸关的动词来区别之：

1. 定义(Define)

     2. 实现(Implement)

     3. 调用(Invoke or Call)

根据这3个角度，可将接口区分为「主动型」与「被动型」两种，如下表：

兹举Android的IPC主板模式为例，这软件主板里就含有两种接口，如下图所示：

其中，Binder基类的具象函数transact()调用onTransact()抽象函数，就反向调用到子类myBinder的onTransact()函数了。关于onTransact()抽象函数：

l  定义于基类

l  实现于子类

l  让基类来调用子类的实现

l  所以，对基类而言，它属于主动型接口

关于的transact()具象函数：

l  定义于基类

l  实现于基类

l  让其它Client类(别)来调用

l  所以，对基类而言，它属于被动型接口

如下图所示：

1.2 说明两种API的制约力量

   所谓被动型接口就是，相对而言，基类处于被主导(Dominated)的地位，也就是说，被子类或其它Client类所主导了。如下图：

上述execute()函数所构成的CI接口，其制约力量强弱程度比率为：

 基类:子类  è  0.4 : 0.6

  再看看主动型的接口，相对而言，基类处于主导(Dominate)的地位，也就是说，基类主导了子类。例如，上述onTransact()函数所构成的<I>接口，其制约力量强弱程度比率为：  就软件主板(MB)设计(开发)者而言，反向调用的接口(如<I>)能让主板获得主控权，所以又称为主动型接口或强势型接口。而正向调用的接口(如CI接口)则让子类或Client类获得主控权，所有(从主板视角而言)又称为被动型接口。

    基类:子类  è  0.8 : 0.2

  就此接口而言，基类具有高度的制约力量可主导子类。将上述的比率，配到上图里的主板模式里。兹进一步说明如下：

• Client调用主板的execute()具象函数，属于主板的被动型接口，主板的制约力量只有0.4(比率是0.4:0.6)。

• 主板调用子类的onTransact()函数，属于框架的主动型接口，框架的制约力量有0.8(比率是0.8:0.2)。

• 所以，整体上而言，主板拥有制高点(即主导性)。所以才称之为<主板>。

以上说明了主板的两种接口。其中的主动型接口是最为重要的，因为它是实践主板的主控权的关键所在。

1.3 演练：分辨主动型与被动型接口

1.3.1 演练(一)

许多App开发者是基于Android提供的基类来撰写App子类，然后与基类结合起来编译(Compile)和连结(Link)成为可执行的App。如下图：

在此图里可以看到，Android基类View定义了onDraw()函数，它是一个可覆写的(Overridable)函数。于是，你就可以撰写一个子类(如上图里的myView)，并覆写onDraw()函数。在程序执行时，基类就能反向调用到子类的onDraw()函数了。

演练问题：关于上图的onDraw()函数，属于基类(View)的主动型接口? 还是被动型接口呢?

1.3.2 演练(二)

相信你已经扮演过上述的传统角色了。现在，您可以试试转换到一个全新的角色，飞上枝头变凤凰了。也就是从原来的App开发者，转变成为主板开发者。这个新鲜的角色就是：开发自己的主板基类和接口。首先设计一个View的子类别，设其名称为 GraphView。虽然它是View的子类别，也覆写了onDraw()函数；但是它又提供了一个可覆写的函数:doDraw()；可让应用子类来覆写之。如下图所示：

上图里的GraphView基类定义了一个可覆写的doDraw()函数，它可画出背景图像。执行时，GraphView的onDraw()函数调用其doDraw()函数。由于子类覆写了doDraw()函数，所以onDraw()会转而调用BirdView子类的doDraw()函数。此时，子类的doDraw()可以先调用基类GraphView的doDraw()去先画出背景，然后返回BirdView的doDraw()函数绘出前景图像。在GraphView里，其doDraw()函数里含有指令来画背景，这就是所谓的「预设行为」，子类别的doDraw()函数只要调用它，就能画出背景了；这可以减轻子类别的负担。

演练问题：关于上图的doDraw()函数，属于GraphView的主动型接口? 还是被动型接口呢?

1.3.3 演练(三)

当然还可以设计出其它的结构，例如可以将上述的预设行为独立出来成为一个新的函数，如取名为drawBackgraound()函数。此时，doDraw()就变成一个抽象函数了。如下图所示：

演练问题：关于上图的drawBackground()函数，属于GraphView2的主动型接口? 还是被动型接口呢?

1.3.4 演练(四)

当然还可以设计出其它的结构，例如下图：

   在这个结构里，是由基类GraphView2的onDraw()先调用drawBackground()函数来画出背景图像，然后才调用其doDraw()抽象函数，就转而返像调用了子类别BirdView的onDraw()函数来画出前景图像。

演练问题：关于上图的doDraw()函数，属于GraphView2的主动型接口? 还是被动型接口呢?

1.3.5 演练(五)

当然还可以设计出其它的结构，例如下图：

此结构是是由基类GraphView3的onDraw()先调用drawBackground()函数来画出背景图像，然后才调用IDraw接口的doDraw()抽象函数，就转而返像调用了子类别BirdDrawing的onDraw()函数来画出前景图像。

演练问题：关于上图的IDraw接口(内含doDraw()函数)，属于GraphView3的主动型接口? 还是被动型接口呢?

1.4 将设计落实为程序码

 在上一节里，我们说明了传统AP开发者的则职责就是设计应用子类别。于此，我们来复习一下传统的角色，实际从基类View衍生出一个应用子类：myView，并写出其程序码。接下来的本节里，我们将变换一个角色，从传统的AP开发者摇身一变而成为框架的设计者或开发者。于是，就必须自己来设计框架的基类和接口了。

l  设计架构图

这个程序的结构，就如下图所示：

这个范例共含三层，其中包括：两层框架和一层AP。上层框架是Google所开发的，而第二层框架是我们所开发的。上层框架里的View基类会反向调用到GraphView的onDraw()函数，接着onDraw()先调用自己的drawBackground()函数去绘制背景图案(本范例是绘出空白背景)，然后调用IDraw接口的doDraw()函数，汇出一只蓝色的精灵飞侠。如下图所示：

l  撰写程序码

首先建立一个Android的项目，如下：

★ 撰写你的基类和接口

// GraphView.java

package Framework;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.view.View;

publicclass GraphView extends View{

private IDraw fgDrawer;

public GraphView(Context context) {

super(context);

}

@Override

 protected void onDraw(Canvas canvas) {

super.onDraw(canvas);

this.drawBackground(canvas);

fgDrawer.doDraw(canvas);

}

protected void drawBackground(Canvas canvas){

canvas.drawColor(Color.WHITE);

}

public void setForegroundDrawer(IDraw fgd){

fgDrawer = fgd;

}

}

// IDraw.java

package Framework;

import android.graphics.Canvas;

publicinterface IDraw {

voiddoDraw(Canvas canvas);

}

★ 把基类和接口送人，协助别人去开发应用子类

// myDrawing.java

package com.misoo.pk001;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.graphics.Paint;

import android.graphics.RectF;

import Framework.IDraw;

public class myDrawing implements IDraw {

private Paint paint;

myDrawing()

{  paint= new Paint(); }

public void doDraw(Canvas canvas) {

paint.setAntiAlias(true);

RectF rectF = new RectF(80,110,180,180);

paint.setColor(Color.BLUE);

canvas.drawArc(rectF, 220, 180,true, paint);

paint.setStrokeWidth(3);

canvas.drawLine(135,120, 140, 75, paint);

canvas.drawLine(160, 140, 210, 130, paint);

paint.setColor(Color.WHITE);

canvas.drawCircle(128, 125, 6, paint);

canvas.drawCircle(162, 145, 6, paint);

}

}

// myActivity.java

package com.misoo.pk001;

import Framework.GraphView;

import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.LinearLayout;

publicclass myActivity extends Activity implements OnClickListener {

private GraphView mv = null;

private Button ibtn;

@Override

     protected void onCreate(Bundle icicle) {

super.onCreate(icicle);

LinearLayout layout = new LinearLayout(this);

layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);

mv = new GraphView(this);

LinearLayout.LayoutParams param =

new LinearLayout.LayoutParams(250, 280);

param.topMargin = 10;

param.leftMargin = 10;

layout.addView(mv,param);

//----------------------------------------------

ibtn= new Button(this);

ibtn.setOnClickListener(this);

ibtn.setText("Exit");

ibtn.setBackgroundResource(R.drawable.gray);

LinearLayout.LayoutParams param1 =

new LinearLayout.LayoutParams(100, 65);

param1.topMargin = 10;

param1.leftMargin = 10;

layout.addView(ibtn,param1);

setContentView(layout);

//-----------------------------------------------

mv.setForegroundDrawer(new myDrawing());

}

public void onClick(View v)

{  finish();  }

}

~ End ~