澄清Java語言接口與繼承的本質

2019-11-18 13:09:10

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供稿：網友

　　計算機學院研二的兄弟與我討論java，一見面，幾個問題全是關于接口，接口有什么用？為什么要用接口？什么時候該使用接口？很慶幸他們不是問我Java如何連接SQL Server，或者是如何開發J2EE應用，這類問題有殺傷力，避之則吉。今年計算機學院本科有個畢業設計課題是做J2ME，選這個題目的學生在5月末都還在苦著臉研究java.util.*這個包，這個這個……唉。
　　
　　大多數人認為，接口的意義在于頂替多重繼續。眾所周知Java沒有c++那樣多重繼續的機制，但是卻能夠實作多個接口。其實這樣做是很牽強的，接口和繼續是完全不同的東西，接口沒有能力代替多重繼續，也沒有這個義務。接口的作用，一言以蔽之，就是標志類的類別（type of class）。把不同類型的類歸于不同的接口，可以更好的治理他們。OO的精髓，我以為，是對對象的抽象，最能體現這一點的就是接口。為什么我們討論設計模式都只針對具備了抽象能力的語言（比如c++、java、c#等），就是因為設計模式所研究的，實際上就是如何合理的去抽象。（cowboy的名言是“抽象就是抽去像的部分”，看似調侃，實乃至理）。
　　
　　設計模式中最基礎的是工廠模式（Factory），在我最近的一個很簡單的應用中，我想盡量的讓我的程序能夠在多個數據庫間移植，當然，這涉及很多問題，單是如何兼容不同DBMS的SQL就讓人頭痛。我們不妨先把問題簡單化，只考慮如何連接不同的數據庫。
　　
　　假設我有很多個類，分別是MySQL.java、SQLServer.java、Oracle.java、DB2.java，他們分別連接不同的數據庫，統一返回一個Connection對象，并且都有一個close方法，用于關閉連接。只需要針對你的DBMS，選擇不同的類，就可以用了，但是我的用戶他會使用什么數據庫？我不知道，我希望的是盡量少的修改代碼，就能滿足他的需要。我可以抽象如下接口：
　　
　　package org.bromon.test;
　　public interface DB
　　{
　　java.sql.Connection openDB(String url,String user,String passWord);
　　void close();
　　}
　　
　　這個接口只定義兩個方法，沒有任何有實際意義的代碼，具體的代碼由實作這個接口的類來給出，比如Mysql.java：
　　
　　Package org.bromon.test;
　　import java.sql.*;
　　public class Mysql implements DB
　　{
　　PRivate String url=”jdbc:mysql:localhost:3306/test”;
　　private String user=”root”;
　　private String password=””;
　　private Connection conn;
　　public Connection openDB(url,user,password)
　　{
　　//連接數據庫的代碼
　　}
　　
　　public void close()
　　{
　　//關閉數據庫
　　}
　　}
　　
　　類似的當然還有Oracle.java等等，接口DB給這些類歸了個類，在應用程序中我們這樣定義對象：
　　
　　org.bromon.test.DB myDB;
　　
　　使用myDB來操作數據庫，就可以不用管實際上我所使用的是哪個類，這就是所謂的“開-閉”原則。但是問題在于接口是不能實例化的，myDB=new DB()，這樣的代碼是絕對錯誤的，我們只能myDB=new Mysql()或者myDB=new Oracle()。麻煩了，我還是需要指定具體實例化的是哪個類，用了接口跟沒用一樣。所以我們需要一個工廠：
　　
　　package org.bromon.test;
　　public class DBFactory
　　{
　　public static DB Connection getConn()
　　{
　　Return(new Mysql());
　　}
　　}
　　
　　所以實例化的代碼變成：myDB=DBFactory.getConn()；
　　
　　這就是23種模式中最基礎的普通工廠(Factory)，工廠類負責具體實例化哪個類，而其他的程序邏輯都是針對DB這個接口進行操作，這就是“針對接口編程”。責任都被推卸給工廠類了，當然你也可以繼續定義工廠接口，繼續把責任上拋，這就演變成抽象工廠(Abstract Factory)。
　　
　　整個過程中接口不負責任何具體操作，其他的程序要連接數據庫的話，只需要構造一個DB對象就OK，而不管工廠類如何變化。這就是接口的意義----抽象。
　　
　　繼續的概念不用多說，很好理解。為什么要繼續呢？因為你想重用代碼？這絕對不是理由，繼續的意義也在于抽象，而不是代碼重用。假如對象A有一個run()方法，對象B也想有這個方法，所以有人就Class B extends A。這是不經大腦的做法。假如在B中實例化一個A，調用A的Run()方法，是不是可以達到同樣的目的？如下：
　　
　　Class B
　　{
　　A a=new A();
　　a.run();
　　}
　　
　　這就是利用類的聚合來重用代碼，是委派模式的雛形，是GoF一貫倡導的做法。
　　
　　那么繼續的意義何在？其實這是歷史原因造成的，最開始的OO語言只有繼續，沒有接口，所以只能以繼續來實現抽象，請一定注重，繼續的本意在于抽象，而非代碼重用（雖然繼續也有這個作用），這是很多Java爛書最嚴重的錯誤之一，它們所造成的陰影，我至今還沒有完全擺脫，壞書害人啊，尤其是入門類的，流毒太大。什么時候應該使用繼續？只在抽象類中使用，其他情況下盡量不使用。抽象類也是不能實例化的，它僅僅提供一個模版而已，這就很能說明問題。
　　
　　軟件開發的萬惡之源，一是重復代碼而不是重用代碼，二是爛用繼續，尤以c++程序員為甚。Java中取締多重繼續，目的就是制止爛用繼續，實是非常明智的做法，不過很多人都不理解。Java能夠更好的體現設計，這是讓我入迷的原因之一。

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