为什么我们要面向接口编程?!
到底面向?编程
面向过程编程(Procedure Oriented
、简称PO
) 和 面向对象编程(Object Oriented
、简称OO
) 我们一定听过,然而实际企业级开发里受用更多的一种编程思想那就是:面向接口编程(Interface-Oriented
)!
接口这个概念我们一定不陌生,实际生活中最常见的例子就是:插座!
我们只需要事先定义好插座的接口标准,各大插座厂商只要按这个接口标准生产,管你什么牌子、内部什么电路结构,这些均和用户无关,用户拿来就可以用;而且即使插座坏了,只要换一个符合接口标准的新插座,一切照样工作!
同理,实际代码设计也是这样!
我们在设计一个软件的代码架构时,我们都希望事先约定好各个功能的接口(即:约定好接口签名和方法),实际开发时我们只需要实现这个接口就能完成具体的功能!后续即使项目变化、功能升级,程序员只需要按照接口约定重新实现一下,就可以达到系统升级和扩展的目的!
正好,Java中天生就有interface
这个语法,这简直是为面向接口编程而生的!
所以接下来落实到代码上,举个通俗一点的小例子唠一唠,实际业务代码虽然比这个复杂,但原理是一模一样的。
做梦了
假如哪一天程序羊真发达了,一口豪气买了两辆豪车,一辆五菱宏光、一辆飞度、并且还专门聘请了一位驾驶员来帮助驾驶。
两辆豪车在此:
public class Wuling {public void drive() {System.out.println("驾驶五菱宏光汽车");}
}public class Fit {public void drive() {System.out.println("驾驶飞度汽车");}
}
驾驶员定义在此:
驾驶员定义了两个drive()
方法,分别用来驾驶两辆车:
public class Driver {public void drive( Wuling wuling ) {wuling.drive(); // 驾驶五菱宏光的方法}public void drive( Fit fit ) {fit.drive(); // 驾驶飞度的方法}// 用于测试功能的 main()函数public static void main( String[] args ) {// 实例化两辆新车Wuling wuling = new Wuling();Fit fit = new Fit();// 实例化驾驶员Driver driver = new Driver();driver.drive( wuling ); // 帮我开五菱宏光driver.drive( fit ); // 帮我开飞度}
}
这暂且看起来没问题!日子过得很融洽。
但后来过了段时间,程序羊又变得发达了一点,这次他又豪气地买了一辆新款奥拓(Alto)!
可是现有的驾驶员类Driver
的两个drive()
方法里都开不了这辆新买的奥拓该怎么办呢?
代码的灵活解耦
这时候,我想应该没有谁会专门再去往Driver
类中添加一个新的drive()
方法来达到目的吧?毕竟谁也不知道以后他还会不会买新车!
这时候如果我希望我聘请的这位驾驶员对于所有车型都能驾驭,该怎么办呢?
很容易想到,我们应该做一层抽象。毕竟不管是奥拓还是奥迪,它们都是汽车,因此我们定义一个父类叫做汽车类Car
,里面只声明一个通用的drive()
方法,具体怎么开先不用管:
// 抽象的汽车类Car,代表所有汽车
public class Car {void drive() { } // 通用的汽车驾驶方法
}
这时,只要我新买的奥拓符合Car
定义的驾驶标准即可被我的驾驶员驾驶,所以只需要新的奥拓来继承一下Car
类即可:
public class Alto extends Car {public void drive() {System.out.println("驾驶奥拓汽车");}
}
同理,只需要我的驾驶员具备通用汽车Car
的驾驶能力,那驾驶所有的汽车都不是问题,因此Drvier
类的drive()
方法只要传入的参数是父类,那就具备了通用性:
public class Driver {public void drive( Car car ) { // 方法参数使用父类来替代car.drive();}public static void main( String[] args ) {Alto alto = new Alto();Driver driver = new Driver();driver.drive( alto );}
}
问题暂且解决了!
但是再后来,程序羊他好像又更发达了一些,连车都不想坐了,想买一头驴(Donkey)让司机骑着带他出行!
很明显,原先适用于汽车的drive()
方法肯定是不适合骑驴的!但我们希望聘请的这位驾驶员既会开汽车,又会骑驴怎么办呢?
害!我们干脆直接定义一个叫做交通工具(TrafficTools
)的通用接口吧!里面包含一个通用的交通工具使用方法,管你是驾驶汽车,还是骑驴骑马,具体技能怎么实现先不管:
// 通用的交通工具接口定义
public interface TrafficTools {void drive(); // 通用的交通工具使用方法
}
有了这个接口约定,接下来就好办了。我们让所有的Car
、或者驴、马等,都来实现这个接口:
public class Car implements TrafficTools {@Overridepublic void drive() { }
}public class Wuling extends Car {public void drive() {System.out.println("驾驶五菱宏光汽车");}
}public class Fit extends Car {public void drive() {System.out.println("驾驶飞度汽车");}
}public class Alto extends Car {public void drive() {System.out.println("驾驶奥拓汽车");}
}public class Donkey implements TrafficTools {@Overridepublic void drive() {System.out.println("骑一头驴");}
}
这个时候只要我们的驾驶员师傅也面向接口编程,就没有任何问题:
public class Driver {// 方法参数面向接口编程public void drive( TrafficTools trafficTools ) {trafficTools.drive();}public static void main( String[] args ) {Driver driver = new Driver();driver.drive( new Wuling() ); // 开五菱driver.drive( new Fit() ); // 开飞度driver.drive( new Alto() ); // 开奥拓driver.drive( new Donkey() ); // 骑一头驴}
}
很明显,代码完全解耦了!这就是接口带来的便利。
代码的扩展性
面向接口编程的优点远不止上面这种代码解耦的场景,在实际企业开发里,利用接口思想对已有代码进行灵活扩展也特别常见。
再举一个例子:假设程序羊有一个非常豪气的朋友,叫:程序牛,他们家出行可不坐车,全靠私人飞机出行:
// 通用的飞机飞行接口
public interface Plane {void fly();
}// 程序牛的专用机长,受过专业训练(即:实现了通用飞行接口)
public class PlaneDriver implements Plane {@Overridepublic void fly() {System.out.println("专业的飞行员操控飞机");}
}// 出门旅行
public class Travel {// 此处函数参数也是面向接口编程!!!public void fly( Plane plane ) {plane.fly();}public static void main( String[] args ) {Travel travel = new Travel(); // 开启一段旅行PlaneDriver planeDriver = new PlaneDriver(); // 聘请一个机长travel.fly( planeDriver ); // 由专业机长开飞机愉快的出去旅行}
}
但是突然有一天,他们家聘请的机长跳槽了,这时候程序牛一家就无法出行了,毕竟飞机不会驾驶。
于是他跑来问我借司机,想让我的驾驶员来帮他驾驶飞机出去旅行。
我一看,由于他们的代码面向的是接口,我就肯定地答应了他!
这时候对我这边的扩展来说就非常容易了,我只需要安排我的驾驶员去培训一下飞行技能就OK了(实现一个方法就行):
// 让我的驾驶员去培训一下飞行技能(即:去实现通用飞行接口)
public class Driver implements Plane {public void drive( TrafficTools trafficTools ) {trafficTools.drive();}// 实现了fly()方法,这下我的驾驶员也具备操控飞机的能力了!@Overridepublic void fly() {System.out.println("普通驾驶员操控飞机");}
}
这时候我的驾驶员Driver
类就可以直接服务于他们一家的出行了:
public class Travel {public void fly( Plane plane ) {plane.fly();}public static void main( String[] args ) {Travel travel = new Travel();// 专业飞行员操控飞机PlaneDriver planeDriver = new PlaneDriver();travel.fly( planeDriver );// 普通驾驶员操控飞机Driver driver = new Driver();travel.fly( driver );}
}
看到没,这一改造过程中,我们只增加了代码,却并没有修改任何已有代码,就完成了代码扩展的任务,非常符合开闭原则!
实际项目
实际开发中,我们就暂且不说诸如Spring
这种框架内部会大量使用接口,并对外提供使用,就连我们自己平时写业务代码,我们也习惯于在Service
层使用接口来进行一层隔离:
这种接口定义和具体实现逻辑的分开,非常有利于后续扩展和维护!
小结
面向接口编程开发,对代码架构的解耦和扩展确实很有好处,这种编码思想也值得平时开发结合实践反复理解和回味!
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