面向“接口”編程和面向“實現”編程

如果你已經讀了我的前幾篇關于面向對象范式因為受到Rust and Go等語言的影響而發生變化的文章，看到了我正在研究的Rust設計模式，你會發現我對Rust語言十分的偏愛。

除此之外，就在上周末，我讀完了經典的《設計模式：可復用面向對象軟件的基礎》。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’。

</blockquote>

這是什么意思？

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

一個實現就是為接口存放代碼和邏輯的地方。

本質上講，這個原則倡導的是，當我們寫一個函數或一個方法時，我們應該引用相應的接口，而不是具體的實現類。

面向‘實現’編程

首先我們看看，如果不遵循這個原則會發生什么。

假設你是《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。我們用面向對象的視角說問題，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。

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

struct Log {
    wood_type: @str,
}</pre> 
很直接。我們創建了兩個結構體來表示一本書(Book)和一個木頭(Log)。下面我們為結構體實現它們的方法：

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));
    }
}</pre> 
現在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：

fn start_fire(lg: Log) {
    lg.burn();
}

fn main() {
    let lg = Log {
        wood_type: @"Oak",
        length: 1,
    };

// Burn the oak log!
start_fire(lg);

}</pre> 
非常順利，我們得到了輸出 “The Oak log is burning!”.

現在，因為我們已經寫了一個 start_fire 函數，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：

fn main() {
    let book = Book {
        title: @"The Brothers Karamazov",
        author: @"Fyodor Dostoevsky",
    };


// Let's try to burn the book...
start_fire(book);

}</pre> 
可行嗎？不行。出現了下面的錯誤：


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

found struct Book)
</blockquote>

說的非常清楚，因為我們寫出的函數需要的是一個Log結構體，而不是我們傳進去的 Book 結構體。如何解決這個問題？我們可以再寫一個這樣的方法，把參數改成Book結構體。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，如果一個修改，我們需要記得修改另外一個。

現在讓我們看看面向‘接口’編程如何能解決這個問題。

面向接口編程

我們仍然使用前面的結構體，但這次我們加一個接口。在Rust語言里，接口叫做traits：

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

struct Log {
    wood_type: @str,
}
trait Burnable {
    fn burn(&self);
}</pre> 
現在，除了兩個結構體外，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。我們來為每個結構體實現它們的接口：

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));
    }
}</pre> 
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：

fn start_fire(item: T) {
    item.burn();
}
 
不僅僅只能接收一個Book對象或Log對象做參數，我們可以往里面傳入任何實現了 Burnable 接口的類型(我們叫它類型T)。這使得我們的主函數可以寫成這樣：

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);

}</pre> 
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!
</blockquote>

這跟我們期望的完全一致。

結論

遵循“面向‘接口’編程”原則，我們可以寫出一個函數，使其能完全能復用任何實現了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用的更優雅的代碼。接口提供了非常優秀的抽象歸納，讓我們的開發工作變得容易很多。

[英文原文： Program to an Interface, Fool ] 

來自: 外刊IT評論 http://www.aqee.net/ 
                    

                        
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