我曾多次看到有人提到这一点,但我不清楚这是什么意思。你什么时候,为什么要这么做?

我知道接口是做什么的,但我不清楚这一点的事实使我认为我错过了正确使用它们。

如果你要这样做

IInterface classRef = new ObjectWhatever()

你可以使用任何实现IInterface的类吗?你什么时候需要这样做?我能想到的唯一一件事是,如果你有一个方法,你不确定什么对象将被传递,除了它实现IInterface。我不知道你需要多久做一次。

另外,如何编写一个方法来接受实现接口的对象呢?这可能吗?


你应该看看反转控制:

Martin Fowler:控制反转容器和依赖注入模式 维基百科:控制反转

在这种情况下,你不会这样写:

IInterface classRef = new ObjectWhatever();

你可以这样写:

IInterface classRef = container.Resolve<IInterface>();

这将进入容器对象中基于规则的设置,并为您构造实际对象,该对象可以是ObjectWhatever。重要的是,您可以将此规则替换为完全使用另一种类型对象的规则,而您的代码仍然可以工作。

如果我们不考虑IoC,那么您可以编写的代码知道它可以与执行特定操作的对象进行对话,但不知道是哪种类型的对象或它如何执行操作。

这将在传递参数时派上用场。

至于你带圆括号的问题“另外,你如何编写一个方法来接受一个实现接口的对象?”这可能吗?”,在c#中,你可以简单地使用接口类型作为参数类型,如下所示:

public void DoSomethingToAnObject(IInterface whatever) { ... }

这直接插入到“与做特定事情的对象对话”中。上面定义的方法知道从对象中期望得到什么,它实现了IInterface中的所有内容,但它并不关心它是哪种类型的对象,只关心它遵守契约,这就是接口。

例如,你可能对计算器很熟悉,也可能在你的生活中使用过不少计算器,但大多数时候它们都是不同的。另一方面,你知道标准计算器应该如何工作,所以你能够使用所有的计算器,即使你不能使用每个计算器都没有的特定功能。

这就是界面的美妙之处。你可以写一段代码,它知道它会得到传递给它的对象,它可以从这些对象中期待特定的行为。它并不关心它是什么类型的对象,只关心它支持所需的行为。

让我给你一个具体的例子。

我们为windows窗体定制了翻译系统。这个系统循环遍历表单上的控件,并翻译每个控件中的文本。这个系统知道如何处理基本的控件,比如拥有文本属性的控件类型,以及类似的基本东西,但对于任何基本的东西,它都做不到。

现在,由于控件继承自我们无法控制的预定义类,我们可以做以下三件事之一:

为我们的翻译系统提供支持,以检测它正在使用哪种类型的控件,并翻译正确的位(维护的噩梦) 将支持构建到基类中(不可能,因为所有控件都继承自不同的预定义类) 添加接口支持

所以是nr. 3。我们所有的控件都实现了ILocalizable,这是一个提供给我们一个方法的接口,能够将“本身”转换为翻译文本/规则的容器。因此,表单不需要知道它找到了哪种类型的控件,只需要知道它实现了特定的接口,并且知道可以调用某个方法来本地化该控件。


为一个接口编程就是在说:“我需要这个功能,我不在乎它来自哪里。”

Consider (in Java), the List interface versus the ArrayList and LinkedList concrete classes. If all I care about is that I have a data structure containing multiple data items that I should access via iteration, I'd pick a List (and that's 99% of the time). If I know that I need constant-time insert/delete from either end of the list, I might pick the LinkedList concrete implementation (or more likely, use the Queue interface). If I know I need random access by index, I'd pick the ArrayList concrete class.


当您拥有一组类似的类时,它使您的代码更具可扩展性,更容易维护。我是一个初级程序员,所以我不是专家,但我刚刚完成了一个需要类似东西的项目。

我从事与运行医疗设备的服务器对话的客户端软件工作。我们正在开发这种设备的新版本,其中有一些新组件,客户必须不时进行配置。有两种类型的新组件,它们是不同的,但也非常相似。基本上,我必须创建两个配置表单,两个列表类,所有东西都要创建两个。

我决定最好是为每个控件类型创建一个抽象基类,它可以容纳几乎所有的实际逻辑,然后是派生类型,以处理两个组件之间的差异。然而,如果我不得不一直担心类型,基类就不能在这些组件上执行操作(好吧,它们可以,但每个方法中都有一个“if”语句或开关)。

我为这些组件定义了一个简单的接口,所有基类都与该接口对话。现在当我改变一些东西,它几乎“只是工作”在任何地方,我没有代码复制。


为了补充现有的帖子,当开发人员同时在不同的组件上工作时,有时对接口进行编码有助于大型项目。您所需要做的就是预先定义接口并为它们编写代码,而其他开发人员则为您正在实现的接口编写代码。


Using interfaces is a key factor in making your code easily testable in addition to removing unnecessary couplings between your classes. By creating an interface that defines the operations on your class, you allow classes that want to use that functionality the ability to use it without depending on your implementing class directly. If later on you decide to change and use a different implementation, you need only change the part of the code where the implementation is instantiated. The rest of the code need not change because it depends on the interface, not the implementing class.

This is very useful in creating unit tests. In the class under test you have it depend on the interface and inject an instance of the interface into the class (or a factory that allows it to build instances of the interface as needed) via the constructor or a property settor. The class uses the provided (or created) interface in its methods. When you go to write your tests, you can mock or fake the interface and provide an interface that responds with data configured in your unit test. You can do this because your class under test deals only with the interface, not your concrete implementation. Any class implementing the interface, including your mock or fake class, will do.

编辑:下面是一篇文章的链接,其中Erich Gamma讨论了他的引用,“面向接口编程,而不是面向实现编程。”

http://www.artima.com/lejava/articles/designprinciples.html


If you program in Java, JDBC is a good example. JDBC defines a set of interfaces but says nothing about the implementation. Your applications can be written against this set of interfaces. In theory, you pick some JDBC driver and your application would just work. If you discover there's a faster or "better" or cheaper JDBC driver or for whatever reason, you can again in theory re-configure your property file, and without having to make any change in your application, your application would still work.


我曾经给学生的一个具体例子是他们应该写作

List myList = new ArrayList(); // programming to the List interface

而不是

ArrayList myList = new ArrayList(); // this is bad

在一个短程序中,它们看起来完全相同,但如果在程序中继续使用myList 100次,就会开始看到区别。第一个声明确保只调用myList上由List接口定义的方法(因此没有ArrayList特定的方法)。如果您以这种方式对接口进行了编程,那么稍后您就可以确定您确实需要

List myList = new TreeList();

你只需要在这一点上修改代码。您已经知道,其余的代码不会因为更改实现而被破坏,因为您对接口进行了编程。

当您谈论方法参数和返回值时,好处甚至更明显(我认为)。举个例子:

public ArrayList doSomething(HashMap map);

该方法声明将您绑定到两个具体实现(ArrayList和HashMap)。一旦从其他代码调用该方法,对这些类型的任何更改都可能意味着您将不得不更改调用代码。最好是根据接口进行编程。

public List doSomething(Map map);

现在,不管您返回什么样的List,或者作为参数传入什么样的Map。在doSomething方法中所做的更改不会强制您更改调用代码。


假设你有一个名为“Zebra”的产品,可以通过插件进行扩展。它通过在某个目录中搜索dll来查找插件。它加载所有这些dll,并使用反射来查找实现IZebraPlugin的任何类,然后调用该接口的方法来与插件通信。

这使得它完全独立于任何特定的插件类——它不关心类是什么。它只关心它们是否满足接口规范。

接口是这样定义可扩展性点的一种方式。与接口对话的代码是松散耦合的——事实上,它与任何其他特定的代码根本不耦合。它可以与多年后由从未见过原始开发人员的人编写的插件进行互操作。

你可以使用一个带有虚函数的基类——所有的插件都是从基类派生的。但这有很大的限制,因为一个类只能有一个基类,而它可以实现任意数量的接口。


面向接口编程非常棒,它促进了松耦合。正如@lassevk提到的,控制反转是一个很好的应用。

此外,研究SOLID原则。这是一个系列视频

它通过硬编码(强耦合示例),然后查看接口,最后进展到IoC/DI工具(NInject)。


这里有一些关于这个问题的很好的答案,涉及到各种关于接口和松耦合代码、控制反转等等的细节。有一些相当令人兴奋的讨论,所以我想借此机会把事情分解一下,以理解为什么界面是有用的。

When I first started getting exposed to interfaces, I too was confused about their relevance. I didn't understand why you needed them. If we're using a language like Java or C#, we already have inheritance and I viewed interfaces as a weaker form of inheritance and thought, "why bother?" In a sense I was right, you can think of interfaces as sort of a weak form of inheritance, but beyond that I finally understood their use as a language construct by thinking of them as a means of classifying common traits or behaviors that were exhibited by potentially many non-related classes of objects.

例如,假设你有一款SIM游戏,并拥有以下类:

class HouseFly inherits Insect {
    void FlyAroundYourHead(){}
    void LandOnThings(){}
}

class Telemarketer inherits Person {
    void CallDuringDinner(){}
    void ContinueTalkingWhenYouSayNo(){}
}

显然,这两个对象在直接继承方面没有任何共同之处。但是,你可以说它们都很烦人。

让我们假设我们的游戏需要有一些随机的东西让玩家在吃饭时感到厌烦。这可以是HouseFly或Telemarketer,或两者兼而有之,但你如何在一个功能上兼顾两者呢?你如何要求每个不同类型的对象以同样的方式“做他们讨厌的事情”?

要认识到的关键是,Telemarketer和HouseFly都共享一个共同的松散解释的行为,尽管它们在建模方面完全不同。所以,让我们创建一个两者都可以实现的接口:

interface IPest {
    void BeAnnoying();
}

class HouseFly inherits Insect implements IPest {
    void FlyAroundYourHead(){}
    void LandOnThings(){}

    void BeAnnoying() {
        FlyAroundYourHead();
        LandOnThings();
    }
}

class Telemarketer inherits Person implements IPest {
    void CallDuringDinner(){}
    void ContinueTalkingWhenYouSayNo(){}

    void BeAnnoying() {
        CallDuringDinner();
        ContinueTalkingWhenYouSayNo();
    }
}

我们现在有两个类,每个类都以自己的方式令人讨厌。它们不需要派生于相同的基类,也不需要共享共同的固有特征——它们只需要满足IPest的契约——这个契约很简单。你只需要变得烦人。在这方面,我们可以建立以下模型:

class DiningRoom {

    DiningRoom(Person[] diningPeople, IPest[] pests) { ... }

    void ServeDinner() {
        when diningPeople are eating,

        foreach pest in pests
        pest.BeAnnoying();
    }
}

这里我们有一个餐厅,可以接待许多食客和一些害虫——注意界面的使用。这意味着在我们的小世界中,害虫数组的成员实际上可以是Telemarketer对象或HouseFly对象。

The ServeDinner method is called when dinner is served and our people in the dining room are supposed to eat. In our little game, that's when our pests do their work -- each pest is instructed to be annoying by way of the IPest interface. In this way, we can easily have both Telemarketers and HouseFlys be annoying in each of their own ways -- we care only that we have something in the DiningRoom object that is a pest, we don't really care what it is and they could have nothing in common with other.

这个非常人为的伪代码示例(比我预期的要长得多)只是为了说明一些事情,这些事情最终为我打开了一盏灯,让我知道什么时候可以使用接口。我为这个例子的愚蠢提前道歉,但希望它有助于您的理解。而且,可以肯定的是,您在这里收到的其他回答确实涵盖了当今在设计模式和开发方法中使用接口的全部范围。


在Java中,这些具体类都实现了CharSequence接口:

神健壮健壮健壮健壮

除了Object之外,这些具体的类没有共同的父类,因此它们之间没有任何联系,除了它们各自都与字符数组有关,表示或操作这些字符。例如,String对象实例化后,String的字符不能被更改,而StringBuffer或StringBuilder的字符可以被编辑。

然而,这些类中的每一个都能够适当地实现CharSequence接口方法:

char charAt(int index)
int length()
CharSequence subSequence(int start, int end)
String toString()

在某些情况下,曾经接受String的Java类库类已经修改为现在接受CharSequence接口。因此,如果你有一个StringBuilder实例,而不是提取一个String对象(这意味着实例化一个新的对象实例),它可以在实现CharSequence接口时直接传递StringBuilder本身。

某些类实现的Appendable接口对于任何可以将字符追加到底层具体类对象实例的实例的情况都具有大致相同的好处。所有这些具体类都实现了Appendable接口:

BufferedWriter, CharArrayWriter, CharBuffer, FileWriter, FilterWriter, LogStream, OutputStreamWriter, PipedWriter, PrintStream, PrintWriter, StringBuffer, StringBuilder, StringWriter, Writer


听起来好像你知道接口是如何工作的,但不确定何时使用它们以及它们提供了什么优势。下面是几个例子,说明界面是有意义的:

// if I want to add search capabilities to my application and support multiple search
// engines such as Google, Yahoo, Live, etc.

interface ISearchProvider
{
    string Search(string keywords);
}

然后我可以创建GoogleSearchProvider, YahooSearchProvider, LiveSearchProvider等。

// if I want to support multiple downloads using different protocols
// HTTP, HTTPS, FTP, FTPS, etc.
interface IUrlDownload
{
    void Download(string url)
}

// how about an image loader for different kinds of images JPG, GIF, PNG, etc.
interface IImageLoader
{
    Bitmap LoadImage(string filename)
}

然后创建JpegImageLoader, GifImageLoader, PngImageLoader等。

大多数外接程序和插件系统都离不开接口。

另一种流行的用法是Repository模式。假设我想从不同的来源加载一个邮政编码列表

interface IZipCodeRepository
{
    IList<ZipCode> GetZipCodes(string state);
}

然后我可以创建一个XMLZipCodeRepository, SQLZipCodeRepository, CSVZipCodeRepository等。对于我的web应用程序,我经常在早期创建XML存储库,这样我就可以在SQL数据库准备好之前启动并运行一些东西。一旦数据库准备好了,我就编写一个SQLRepository来替换XML版本。我的其余代码保持不变,因为它完全基于接口运行。

方法可以接受如下接口:

PrintZipCodes(IZipCodeRepository zipCodeRepository, string state)
{
    foreach (ZipCode zipCode in zipCodeRepository.GetZipCodes(state))
    {
        Console.WriteLine(zipCode.ToString());
    }
}

因此,为了做到这一点,接口的优点是我可以将方法的调用与任何特定的类分开。而是创建接口的实例,其中的实现来自我选择的实现该接口的任何类。因此,允许我拥有许多类,它们具有相似但略有不同的功能,并且在某些情况下(与接口的意图相关的情况)并不关心它是哪个对象。

例如,我可以有一个移动界面。一个方法可以让一些东西“移动”,任何实现移动接口的对象(Person, Car, Cat)都可以被传递进来并被告知移动。如果每个方法都不知道类的类型,那么它就是类。


它也适用于单元测试,你可以将你自己的类(满足接口的要求)注入到依赖它的类中


如果我正在编写一个新类Swimmer来添加swim()功能,并且需要使用类的对象说Dog,并且这个Dog类实现了声明swim()的接口Animal。

在层次的顶端(动物),它是非常抽象的,而在底层(狗),它是非常具体的。我认为“面向接口编程”的方式是,当我编写Swimmer类时,我想针对层次结构最高的接口编写代码,在本例中是Animal对象。接口没有实现细节,因此使代码松耦合。

实现细节可以随着时间的推移而改变,但是,它不会影响剩余的代码,因为您所与之交互的是接口而不是实现。你不关心实现是什么样的……您所知道的是,将会有一个实现该接口的类。


接口编程与我们在Java或。net中看到的抽象接口完全没有关系。它甚至不是面向对象的概念。

它的意思是不要乱动对象或数据结构的内部结构。使用抽象程序接口(API)与数据交互。在Java或c#中,这意味着使用公共属性和方法,而不是原始字段访问。对于C语言来说,这意味着使用函数而不是原始指针。

EDIT:对于数据库,这意味着使用视图和存储过程,而不是直接访问表。


c++的解释。

把接口看作是类的公共方法。

然后你可以创建一个“依赖”于这些公共方法的模板来执行它自己的函数(它在类的公共接口中进行函数调用)。假设这个模板是一个容器,就像Vector类一样,它所依赖的接口是一个搜索算法。

任何定义函数/接口Vector调用的算法类都将满足“契约”(就像有人在原始回复中解释的那样)。算法甚至不需要是相同的基类;唯一的要求是向量所依赖的函数/方法(接口)在你的算法中定义。

所有这些的重点是,您可以提供任何不同的搜索算法/类,只要它提供了Vector所依赖的接口(冒泡搜索、顺序搜索、快速搜索)。

您可能还想设计其他容器(列表、队列),通过让它们实现搜索算法所依赖的接口/契约,来利用与Vector相同的搜索算法。

这节省了时间(OOP原则“代码重用”),因为你可以一次编写一个算法,而不是一遍又一遍地针对你创建的每个新对象,而不会因为过度生长的继承树而使问题过于复杂。

至于“错过”事情是如何运作的;这是非常重要的(至少在c++中),因为这是大多数标准模板库框架的运作方式。

当然,当使用继承和抽象类时,接口编程的方法会发生变化;但原理是一样的,你的公共函数/方法是你的类接口。

这是一个巨大的主题,也是设计模式的基石原则之一。


有很多解释,但让它更简单。以List为例。可以使用as实现一个列表:

内部数组 链表 其他实现

通过构建一个接口,比如一个List。您只编写了List的定义或List在实际中的含义。

你可以在内部使用任何类型的实现比如数组实现。但是假设您希望由于某种原因(比如bug或性能)更改实现。然后你只需要改变声明List<String> ls = new ArrayList<String>()为List<String> ls = new LinkedList<String>()。

在代码的其他地方,你不需要改变任何东西;因为其他所有东西都建立在List的定义之上。


问:——……“你能使用任何实现接口的类吗?” A:是的。 问:——……“你什么时候需要这样做?” 答:-每次你都需要一个实现接口的类。

注意:我们不能实例化一个没有被类实现的接口- True。

为什么? 因为接口只有方法原型,没有定义(只有函数名,没有它们的逻辑)

AnIntf anInst = new class(); //我们可以这样做,只有当类实现AnIntf。 // anInst将有类引用。


注意:现在我们可以理解如果Bclass和Cclass实现相同的Dintf会发生什么。

Dintf bInst = new Bclass();  
// now we could call all Dintf functions implemented (defined) in Bclass.

Dintf cInst = new Cclass();  
// now we could call all Dintf functions implemented (defined) in Cclass.

我们拥有:相同的接口原型(接口中的函数名),调用不同的实现。

参考书目: 原型——维基百科


短篇故事:一个邮递员被要求挨家挨户地接收写有地址的信封(信件、文件、支票、礼品卡、申请书、情书)。

假设没有封面,让邮递员挨家挨户地接收所有的东西,然后交给其他人,邮递员会感到困惑。

所以最好用封面(在我们的故事中是接口)包装它,然后他就会很好地完成他的工作。

现在邮差的工作只是收和送封皮(他不关心封皮里面有什么)。

创建一个接口类型,而不是实际类型,而是使用实际类型实现它。

创建一个接口意味着你的组件可以很容易地适应其余的代码

我给你们举个例子。

你有一个plane界面,如下所示。

interface Airplane{
    parkPlane();
    servicePlane();
}

假设在平面的Controller类中有这样的方法

parkPlane(Airplane plane)

and

servicePlane(Airplane plane)

在您的程序中实现。它不会破坏你的代码。 我的意思是,只要它接受参数plane,它就不需要改变。

因为它将接受任何飞机,不管实际类型,飞行员,高空飞行,战斗机等。

同样,在集合中:

列表> <飞机飞机;//会占用你所有的飞机。

下面的例子将帮助您理解。


你有一架战斗机来执行它,所以

public class Fighter implements Airplane {

    public void  parkPlane(){
        // Specific implementations for fighter plane to park
    }
    public void  servicePlane(){
        // Specific implementatoins for fighter plane to service.
    }
}

HighFlyer和其他类也是如此:

public class HighFlyer implements Airplane {

    public void  parkPlane(){
        // Specific implementations for HighFlyer plane to park
    }

    public void  servicePlane(){
        // specific implementatoins for HighFlyer plane to service.
    }
}

现在假设你的控制器类多次使用AirPlane,

假设你的控制器类是ControlPlane,如下所示,

public Class ControlPlane{ 
 AirPlane plane;
 // so much method with AirPlane reference are used here...
}

神奇的是,你可以在不改变ControlPlane类代码的情况下,尽可能多地创建新的AirPlane类型实例。

你可以添加一个实例…

JumboJetPlane // implementing AirPlane interface.
AirBus        // implementing AirPlane interface.

您也可以删除以前创建的类型的实例。


此外,我在这里看到了很多很好的解释性答案,所以我想在这里给出我的观点,包括一些我在使用这种方法时注意到的额外信息。

单元测试

在过去的两年里,我写了一个业余项目,但我没有为它写单元测试。在写了大约50K行代码后,我发现编写单元测试是非常必要的。 我没有使用接口(或者很少使用)……当我做第一个单元测试时,我发现它很复杂。为什么?

因为我必须创建大量的类实例,用作类变量和/或参数的输入。所以测试看起来更像集成测试(必须制作一个完整的类“框架”,因为所有的类都捆绑在一起)。

界面恐惧 所以我决定使用接口。我担心的是我必须在所有地方(在所有使用的类中)多次实现所有功能。在某种程度上,这是正确的,然而,通过使用继承,它可以减少很多。

接口和继承的组合 我发现这个组合很好用。我举一个非常简单的例子。

public interface IPricable
{
    int Price { get; }
}

public interface ICar : IPricable

public abstract class Article
{
    public int Price { get { return ... } }
}

public class Car : Article, ICar
{
    // Price does not need to be defined here
}

这样就不需要复制代码,同时仍然有使用汽车作为接口(ICar)的好处。


下面是一个简单的示例,用于说明如何对航班预订系统进行编程。

//This interface is very flexible and abstract
    addPassenger(Plane seat, Ticket ticket); 

//Boeing is implementation of Plane
    addPassenger(Boeing747 seat, EconomyTicket ticket); 
    addPassenger(Cessna, BusinessClass ticket);


    addPassenger(J15, E87687); 

让我们先从一些定义开始:

一个对象的操作所定义的所有签名的集合称为该对象的接口

输入n.指定接口

上面定义的接口的一个简单例子是所有PDO对象方法,如query()、commit()、close()等,作为一个整体,而不是分开。这些方法,即它的接口定义了可以发送到对象的完整消息和请求集。

上面定义的类型是一个特定的接口。我将使用创建的形状界面来演示:draw(), getArea(), getPerimeter()等。

如果一个对象是Database类型的,我们的意思是它接受数据库接口、query()、commit()等的消息/请求。对象可以有多种类型。只要实现了接口,就可以让数据库对象具有形状类型,在这种情况下,这将是子类型。

许多对象可以是许多不同的接口/类型,并以不同的方式实现该接口。这允许我们替换对象,让我们选择使用哪个对象。也称为多态性。

客户机将只知道接口,而不知道实现。

因此,从本质上讲,编程到一个接口将涉及到一些类型的抽象类,如只指定接口的Shape,即draw(), getCoordinates(), getArea()等。然后让不同的具体类实现这些接口,比如圆形类,方形类,三角形类。因此,针对接口而不是实现编程。


我是这个问题的后来者,但我想在这里提到的是,在GoF (Gang of Four)设计模式一书中,“为接口编程,而不是为实现编程”这一行有一些很好的讨论。

它在第18页说:

针对接口编程,而不是针对实现编程 不要将变量声明为特定具体类的实例。相反,只提交到由抽象类定义的接口。你会发现这是本书设计模式的一个共同主题。

在此之上,它是这样开始的:

仅根据抽象类定义的接口来操作对象有两个好处: 客户端仍然不知道他们使用的对象的具体类型,只要对象遵循客户端期望的接口。 客户端仍然不知道实现这些对象的类。客户端只知道定义接口的抽象类。

So in other words, don't write it your classes so that it has a quack() method for ducks, and then a bark() method for dogs, because they are too specific for a particular implementation of a class (or subclass). Instead, write the method using names that are general enough to be used in the base class, such as giveSound() or move(), so that they can be used for ducks, dogs, or even cars, and then the client of your classes can just say .giveSound() rather than thinking about whether to use quack() or bark() or even determine the type before issuing the correct message to be sent to the object.


面向接口而不是实现的代码与Java无关,也与它的接口构造无关。

这个概念是在模式/四人帮的书中突出的,但很可能在那之前就已经存在了。这个概念在Java出现之前就已经存在了。

Java Interface构造的创建就是为了帮助实现这一想法(以及其他一些事情),人们过于关注作为意义中心的构造,而不是最初的意图。然而,这也是为什么我们在Java、c++、c#等语言中有公共和私有方法和属性的原因。

It means just interact with an object or system's public interface. Don't worry or even anticipate how it does what it does internally. Don't worry about how it is implemented. In object-oriented code, it is why we have public vs. private methods/attributes. We are intended to use the public methods because the private methods are there only for use internally, within the class. They make up the implementation of the class and can be changed as required without changing the public interface. Assume that regarding functionality, a method on a class will perform the same operation with the same expected result every time you call it with the same parameters. It allows the author to change how the class works, its implementation, without breaking how people interact with it.

And you can program to the interface, not the implementation without ever using an Interface construct. You can program to the interface not the implementation in C++, which does not have an Interface construct. You can integrate two massive enterprise systems much more robustly as long as they interact through public interfaces (contracts) rather than calling methods on objects internal to the systems. The interfaces are expected to always react the same expected way given the same input parameters; if implemented to the interface and not the implementation. The concept works in many places.

不要认为Java接口与“面向接口编程,而不是面向实现”的概念有什么关系。它们可以帮助应用概念,但它们不是概念。


接口类似于契约,您希望实现类实现在契约(接口)中编写的方法。由于Java不提供多重继承,“编程到接口”是实现多重继承的好方法。

如果您有一个类a,它已经扩展了其他一些类B,但是您希望这个类a也遵循某些指导方针或实现某个契约,那么您可以通过“编程到接口”策略来实现。


编程到接口允许无缝地改变由接口定义的契约的实现。它允许契约和特定实现之间的松耦合。

IInterface classRef = new ObjectWhatever() 你可以使用任何实现IInterface的类吗?你什么时候需要这样做?

看看这个SE问题的好例子。

为什么应该首选Java类的接口?

使用接口会影响性能吗? 如果有,多少钱?

是的。它将在几秒内产生轻微的性能开销。但是如果您的应用程序需要动态地更改接口的实现,则不必担心性能影响。

如何避免这种情况而不需要维护两段代码呢?

如果您的应用程序需要多个接口实现,不要试图避免它们。在接口与某个特定实现缺乏紧密耦合的情况下,您可能必须部署补丁以将一个实现更改为另一个实现。

一个好的用例:Strategy模式的实现:

策略模式的真实例子


即使当我们不依赖于抽象时,面向接口编程也是有利的。

接口编程迫使我们使用对象的上下文适当的子集。这很有用,因为它:

防止我们做一些不合时宜的事,还有 让我们在将来安全地更改实现。

例如,考虑实现Friend和Employee接口的Person类。

class Person implements AbstractEmployee, AbstractFriend {
}

在这个人的生日的情况下,我们编程到朋友界面,以防止像对待员工一样对待这个人。

function party() {
    const friend: Friend = new Person("Kathryn");
    friend.HaveFun();
}

在这个人的工作环境中,我们对雇员界面进行编程,以防止模糊工作场所的边界。

function workplace() {
    const employee: Employee = new Person("Kathryn");
    employee.DoWork();
}

太好了。我们在不同的环境中都有适当的表现,我们的软件运行良好。

在遥远的未来,如果我们的业务改变为与狗打交道,我们可以相当容易地更改软件。首先,我们创建一个实现Friend和Employee的Dog类。然后,我们安全地将新的Person()更改为新的Dog()。即使两个函数都有数千行代码,这个简单的编辑也可以工作,因为我们知道以下是正确的:

Function party只使用Person的Friend子集。 函数workplace只使用Person的Employee子集。 类Dog实现了Friend和Employee接口。

另一方面,如果任何一方或工作场所都针对Person进行编程,就会有同时拥有特定于Person的代码的风险。从“人”改为“狗”需要我们梳理代码,删除任何“狗”不支持的“人”特定代码。

寓意:为接口编程可以帮助我们的代码适当地运行,并为更改做好准备。它还使我们的代码能够依赖于抽象,这带来了更多的好处。


“编程到接口”意味着不要直接提供硬代码,这意味着你的代码应该在不破坏之前功能的情况下进行扩展。只是扩展,而不是编辑前面的代码。


我坚信困难的问题应该用现实世界中简单的答案来解释。在软件设计领域,这是非常重要的。

看看你家里、学校、教堂的任何一扇门……任何建筑。

想象一下,有些门的底部有危险(所以你必须鞠躬才能与开门或关门的门互动),

或者其他人只能坐在左上角(所以,一些侏儒、残疾人或凯文·哈特不会觉得这种门很有趣,也不会觉得它很好用)。

所以设计是关键,创建程序让其他人可以开发/使用它。

接口的作用是让大型项目中的初级/高级开发人员更容易工作,这样每个人都知道自己在做什么,而不需要别人的帮助,这样你就可以尽可能顺利地工作(理论上)。


[1]:如何?通过揭示价值的形态。所以,你不需要文档,因为代码本身是不言自明的(棒极了)。


这个答案并不是针对特定语言的,而是概念驱动的(毕竟,人类是通过编写代码来创建工具的)。


program to an interface is a term from the GOF book. i would not directly say it has to do with java interface but rather real interfaces. to achieve clean layer separation, you need to create some separation between systems for example: Let's say you had a concrete database you want to use, you would never "program to the database" , instead you would "program to the storage interface". Likewise you would never "program to a Web Service" but rather you would program to a "client interface". this is so you can easily swap things out.

我发现这些规则对我很有帮助:

1. 当我们有多种类型的对象时,我们使用Java接口。如果我只有一个对象,我就看不到意义了。如果某个想法至少有两种具体实现,那么我会使用Java接口。

2. 如果如上所述,您希望从外部系统(存储系统)到自己的系统(本地DB)进行解耦,那么也需要使用接口。

注意有两种方法来考虑何时使用它们。


前面的回答主要关注为了可扩展性和松耦合而对抽象进行编程。虽然这些都很重要, 可读性同样重要。可读性允许其他人(以及您未来的自己)以最小的努力理解代码。这就是可读性利用抽象的原因。

根据定义,抽象比实现更简单。抽象省略了细节以传达事物的本质或目的,仅此而已。 由于抽象更简单,与实现相比,我可以一次在脑海中容纳更多的抽象。

作为一名程序员(使用任何语言),我的脑海中始终有一个List的大致概念。特别是,List允许随机访问、重复元素并保持顺序。当我看到这样的声明:List myList = new ArrayList()我想,很酷,这是一个以我理解的(基本)方式使用的List;我就不用再想了

On the other hand, I do not carry around the specific implementation details of ArrayList in my head. So when I see, ArrayList myList = new ArrayList(). I think, uh-oh, this ArrayList must be used in a way that isn't covered by the List interface. Now I have to track down all the usages of this ArrayList to understand why, because otherwise I won't be able to fully understand this code. It gets even more confusing when I discover that 100% of the usages of this ArrayList do conform to the List interface. Then I'm left wondering... was there some code relying on ArrayList implementation details that got deleted? Was the programmer who instantiated it just incompetent? Is this application locked into that specific implementation in some way at runtime? A way that I don't understand?

我现在对这个应用程序感到困惑和不确定,我们所讨论的只是一个简单的List。如果这是一个忽略其接口的复杂业务对象呢?那么我的业务领域知识不足以理解代码的目的。

因此,即使当我在私有方法中严格需要List时(如果它改变了,不会破坏其他应用程序,并且我可以很容易地找到/替换IDE中的每个用法),它仍然有利于编程到抽象的可读性。因为抽象比实现细节更简单。您可以说,对抽象进行编程是遵循KISS原则的一种方式。


为一个界面编码是一种哲学,而不是特定的语言结构或设计模式——它指导你为了创建更好的软件系统而遵循正确的步骤顺序(例如,更有弹性,更可测试,更可伸缩,更可扩展,以及其他良好的特性)。

它的实际意思是:

===

在跳到实现和编码(如何)之前,先想想是什么:

你的系统中应该有哪些黑箱, 每个盒子的职责是什么? 每个“客户端”(即其他盒子,第三方“盒子”,甚至人类)应该与它(每个盒子的API)通信的方式是什么?

在你理清上面的问题之后,继续执行这些方框(HOW)。

首先考虑什么是盒子,什么是它的API,这将引导开发人员提炼盒子的职责,并为自己和未来的开发人员标记它的公开细节(“API”)和隐藏细节(“实现细节”)之间的区别,这是一个非常重要的区别。

一个直接且容易注意到的收获是,团队可以在不影响总体架构的情况下更改和改进实现。它还使系统更具可测试性(它与TDD方法配合得很好)。

= = = 除了我上面提到的特质,你还可以在这个方向上节省很多时间。

微服务和DDD,如果做得正确,是“编码到接口”的很好的例子,然而这个概念在每个模式中获胜,从巨石到“无服务器”,从BE到FE,从面向对象到功能性,等等....

我强烈推荐这种方法用于软件工程(我基本上相信它在其他领域也完全有意义)。