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面向“接口”編程和面向“實現(xiàn)”編程

如果你已經(jīng)讀了我的前幾篇關(guān)于面向?qū)ο蠓妒揭驗槭艿絉ust and Go等語言的影響而發(fā)生變化的文章，看到了我正在研究的Rust設(shè)計模式，你會發(fā)現(xiàn)我對Rust語言十分的偏愛。

專注于為中小企業(yè)提供網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站制作服務(wù),電腦端+手機端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)曲水免費做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動了上千余家企業(yè)的穩(wěn)健成長，幫助中小企業(yè)通過網(wǎng)站建設(shè)實現(xiàn)規(guī)模擴充和轉(zhuǎn)變。

除此之外，就在上周末，我讀完了經(jīng)典的《設(shè)計模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》。這些種種，引起了我對這本書中談及的一個核心原則的思考：

面向‘接口’編程，而不是面向‘實現(xiàn)’。

這是什么意思？

首先我們需要理解什么是‘接口’，什么是‘實現(xiàn)’。簡言之，一個接口就是我們要調(diào)用的一系列方法的集合，有對象將會響應(yīng)這些方法調(diào)用。

一個實現(xiàn)就是為接口存放代碼和邏輯的地方。

本質(zhì)上講，這個原則倡導的是，當我們寫一個函數(shù)或一個方法時，我們應(yīng)該引用相應(yīng)的接口，而不是具體的實現(xiàn)類。

面向‘實現(xiàn)’編程

首先我們看看，如果不遵循這個原則會發(fā)生什么。

假設(shè)你是《華氏451度》這本書里的“Montag”這個人。大家都知道，書在華氏451度會燒著的。小說中的消防隊員只要看到了書就會把它們丟到火里。我們用面向?qū)ο蟮囊暯钦f問題，書有一個叫做burn()的方法。

書并不是唯一會燃燒的東西。假設(shè)我們還有另外一個東西，比如木頭，它也有一個方法叫做burn()。我們用Rust語言來寫這段代碼，看看在不是面向‘接口’編程的情況下它們是如何燃燒的。

 
 
 
    
  
  
  
  1. struct Book { 
    2. 
  
  
  
  2.     title: @str, 
    3. 
  
  
  
  3.     author: @str, 
    4. 
  
  
  
  4. } 
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6. struct Log { 
    7. 
  
  
  
  7.     wood_type: @str, 
    8. 
  
  
  
  8. } 
    9.

很直接。我們創(chuàng)建了兩個結(jié)構(gòu)體來表示一本書(Book)和一個木頭(Log)。下面我們?yōu)榻Y(jié)構(gòu)體實現(xiàn)它們的方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. impl Log { 
    2. 
  
  
  
  2.     fn burn(&self) { 
    3. 
  
  
  
  3.         println(fmt!("The %s log is burning!", self.wood_type)); 
    4. 
  
  
  
  4.     } 
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6. 
  
  
  
  6. 
  
  
  
  7. impl Book { 
    8. 
  
  
  
  8.     fn burn(&self) { 
    9. 
  
  
  
  9.         println(fmt!("The book %s by %s is burning!", self.title, self.author)); 
    10. 
  
  
  
  10.     } 
    11. 
  
  
  
  11. } 
    12.

現(xiàn)在Log 和 Book 都有了 burn() 方法，讓我們把它們放到火上。

我們首先把木頭放到火上：

 
 
 
    
  
  
  
  1. fn start_fire(lg: Log) { 
    2. 
  
  
  
  2.     lg.burn(); 
    3. 
  
  
  
  3. } 
    4. 
  
  
  
  4. 
  
  
  
  5. fn main() { 
    6. 
  
  
  
  6.     let lg = Log { 
    7. 
  
  
  
  7.         wood_type: @"Oak", 
    8. 
  
  
  
  8.         length: 1, 
    9. 
  
  
  
  9.     }; 
    10. 
  
  
  
  10. 
  
  
  
  11.     // Burn the oak log! 
    12. 
  
  
  
  12.     start_fire(lg); 
    13. 
  
  
  
  13. } 
    14.

非常順利，我們得到了輸出 “The Oak log is burning!”.

現(xiàn)在，因為我們已經(jīng)寫了一個 start_fire 函數(shù)，是否我們可以把書也傳進去，因為它們都有 burn()。讓我們試一下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. fn main() { 
    2. 
  
  
  
  2.     let book = Book { 
    3. 
  
  
  
  3.         title: @"The Brothers Karamazov", 
    4. 
  
  
  
  4.         author: @"Fyodor Dostoevsky", 
    5. 
  
  
  
  5.     }; 
    6. 
  
  
  
  6. 
  
  
  
  7.     // Let's try to burn the book... 
    8. 
  
  
  
  8.     start_fire(book); 
    9. 
  
  
  
  9. } 
    10.

可行嗎？不行。出現(xiàn)了下面的錯誤：

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

#p#

說的非常清楚，因為我們寫出的函數(shù)需要的是一個Log結(jié)構(gòu)體，而不是我們傳進去的 Book 結(jié)構(gòu)體。如何解決這個問題？我們可以再寫一個這樣的方法，把參數(shù)改成Book結(jié)構(gòu)體。然而，這并不是一個好的方案。我在兩個地方有了兩個幾乎一樣的函數(shù)，如果一個修改，我們需要記得修改另外一個。

現(xiàn)在讓我們看看面向‘接口’編程如何能解決這個問題。

面向接口編程

我們?nèi)匀皇褂们懊娴慕Y(jié)構(gòu)體，但這次我們加一個接口。在Rust語言里，接口叫做traits：

 
 
 
    
  
  
  
  1. struct Book { 
    2. 
  
  
  
  2.     title: @str, 
    3. 
  
  
  
  3.     author: @str, 
    4. 
  
  
  
  4. } 
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6. struct Log { 
    7. 
  
  
  
  7.     wood_type: @str, 
    8. 
  
  
  
  8. } 
    9. 
  
  
  
  9. 
  
  
  
  10. trait Burnable { 
    11. 
  
  
  
  11.     fn burn(&self); 
    12. 
  
  
  
  12. } 
    13.

現(xiàn)在，除了兩個結(jié)構(gòu)體外，我們又多了一個叫做Burnable的接口。它的定義里只有一個叫做burn()的方法。我們來為每個結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)它們的接口：

 
 
 
    
  
  
  
  1. impl Burnable for Log { 
    2. 
  
  
  
  2.     fn burn(&self) { 
    3. 
  
  
  
  3.         println(fmt!("The %s log is burning!", self.wood_type)); 
    4. 
  
  
  
  4.     } 
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6. 
  
  
  
  6. 
  
  
  
  7. impl Burnable for Book { 
    8. 
  
  
  
  8.     fn burn(&self) { 
    9. 
  
  
  
  9.         println(fmt!("The book \"%s\" by %s is burning!", self.title, self.author)); 
    10. 
  
  
  
  10.     } 
    11. 
  
  
  
  11. }
    12.

看起來并沒有多大的變化。這就是面向接口編程的強大之處：

 
 
 
    
  
  
  
  1. fn start_fire(item: T) { 
    2. 
  
  
  
  2.     item.burn(); 
    3. 
  
  
  
  3. } 
    4.

不僅僅只能接收一個Book對象或Log對象做參數(shù)，我們可以往里面?zhèn)魅肴魏螌崿F(xiàn)了 Burnable 接口的類型(我們叫它類型T)。這使得我們的主函數(shù)可以寫成這樣：

 
 
 
    
  
  
  
  1. fn main() { 
    2. 
  
  
  
  2.     let lg = Log { 
    3. 
  
  
  
  3.         wood_type: @"Oak", 
    4. 
  
  
  
  4.     }; 
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6.     let book = Book { 
    7. 
  
  
  
  7.         title: @"The Brothers Karamazov", 
    8. 
  
  
  
  8.         author: @"Fyodor Dostoevsky", 
    9. 
  
  
  
  9.     }; 
    10. 
  
  
  
  10. 
  
  
  
  11.     // Burn the oak log! 
    12. 
  
  
  
  12.     start_fire(lg); 
    13. 
  
  
  
  13. 
  
  
  
  14.     // Burn the book! 
    15. 
  
  
  
  15.     start_fire(book); 
    16. 
  
  
  
  16. } 
    17.

正如期望的，我們得到了下面的輸出：

The Oak log is burning!

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

這跟我們期望的完全一致。

結(jié)論

遵循“面向‘接口’編程”原則，我們可以寫出一個函數(shù)，使其能完全能復(fù)用任何實現(xiàn)了Burnable接口的對象。因為很多的程序員都是按小時收費的，我們寫出越多可復(fù)用的代碼，用于維護它們的時間就會越少，也就是更好。

因此，這是一個非常強大的編程思想。

并不是什么時候都可以面向接口編程的，但遵循這種原則會讓你更容易的寫出可復(fù)用的更優(yōu)雅的代碼。接口提供了非常優(yōu)秀的抽象歸納，讓我們的開發(fā)工作變得容易很多。

英文原文：Program to an Interface, Fool

譯文鏈接：http://www.aqee.net/program-to-an-interface-fool/


網(wǎng)站題目：面向“接口”編程和面向“實現(xiàn)”編程
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