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澄清Java語(yǔ)言接口與繼承的本質(zhì)

2019-11-18 13:09:10
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供稿:網(wǎng)友

  計(jì)算機(jī)學(xué)院研二的兄弟與我討論java,一見(jiàn)面,幾個(gè)問(wèn)題全是關(guān)于接口,接口有什么用?為什么要用接口?什么時(shí)候該使用接口?很慶幸他們不是問(wèn)我Java如何連接SQL Server,或者是如何開(kāi)發(fā)J2EE應(yīng)用,這類問(wèn)題有殺傷力,避之則吉。今年計(jì)算機(jī)學(xué)院本科有個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是做J2ME,選這個(gè)題目的學(xué)生在5月末都還在苦著臉研究java.util.*這個(gè)包,這個(gè)這個(gè)……唉。
  
  大多數(shù)人認(rèn)為,接口的意義在于頂替多重繼續(xù)。眾所周知Java沒(méi)有c++那樣多重繼續(xù)的機(jī)制,但是卻能夠?qū)嵶鞫鄠€(gè)接口。其實(shí)這樣做是很牽強(qiáng)的,接口和繼續(xù)是完全不同的東西,接口沒(méi)有能力代替多重繼續(xù),也沒(méi)有這個(gè)義務(wù)。接口的作用,一言以蔽之,就是標(biāo)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(duì)對(duì)象的抽象,最能體現(xiàn)這一點(diǎn)的就是接口。為什么我們討論設(shè)計(jì)模式都只針對(duì)具備了抽象能力的語(yǔ)言(比如c++、java、c#等),就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式所研究的,實(shí)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(diào)侃,實(shí)乃至理)。
  
  設(shè)計(jì)模式中最基礎(chǔ)的是工廠模式(Factory),在我最近的一個(gè)很簡(jiǎn)單的應(yīng)用中,我想盡量的讓我的程序能夠在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)間移植,當(dāng)然,這涉及很多問(wèn)題,單是如何兼容不同DBMS的SQL就讓人頭痛。我們不妨先把問(wèn)題簡(jiǎn)單化,只考慮如何連接不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。
  
  假設(shè)我有很多個(gè)類,分別是MySQL.java、SQLServer.java、Oracle.java、DB2.java,他們分別連接不同的數(shù)據(jù)庫(kù),統(tǒng)一返回一個(gè)Connection對(duì)象,并且都有一個(gè)close方法,用于關(guān)閉連接。只需要針對(duì)你的DBMS,選擇不同的類,就可以用了,但是我的用戶他會(huì)使用什么數(shù)據(jù)庫(kù)?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(gè)接口只定義兩個(gè)方法,沒(méi)有任何有實(shí)際意義的代碼,具體的代碼由實(shí)作這個(gè)接口的類來(lái)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(shù)據(jù)庫(kù)的代碼
  }
  
  public void close()
  {
  //關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)
  }
  }
  
  類似的當(dāng)然還有Oracle.java等等,接口DB給這些類歸了個(gè)類,在應(yīng)用程序中我們這樣定義對(duì)象:
  
  org.bromon.test.DB myDB;
  
  使用myDB來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù),就可以不用管實(shí)際上我所使用的是哪個(gè)類,這就是所謂的“開(kāi)-閉”原則。但是問(wèn)題在于接口是不能實(shí)例化的,myDB=new DB(),這樣的代碼是絕對(duì)錯(cuò)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(shí)例化的是哪個(gè)類,用了接口跟沒(méi)用一樣。所以我們需要一個(gè)工廠:
  
  package org.bromon.test;
  public class DBFactory
  {
  public static DB Connection getConn()
  {
  Return(new Mysql());
  }
  }
  
  所以實(shí)例化的代碼變成:myDB=DBFactory.getConn();
  
  這就是23種模式中最基礎(chǔ)的普通工廠(Factory),工廠類負(fù)責(zé)具體實(shí)例化哪個(gè)類,而其他的程序邏輯都是針對(duì)DB這個(gè)接口進(jìn)行操作,這就是“針對(duì)接口編程”。責(zé)任都被推卸給工廠類了,當(dāng)然你也可以繼續(xù)定義工廠接口,繼續(xù)把責(zé)任上拋,這就演變成抽象工廠(Abstract Factory)。
  
  整個(gè)過(guò)程中接口不負(fù)責(zé)任何具體操作,其他的程序要連接數(shù)據(jù)庫(kù)的話,只需要構(gòu)造一個(gè)DB對(duì)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(xù)的概念不用多說(shuō),很好理解。為什么要繼續(xù)呢?因?yàn)槟阆胫赜么a?這絕對(duì)不是理由,繼續(xù)的意義也在于抽象,而不是代碼重用。假如對(duì)象A有一個(gè)run()方法,對(duì)象B也想有這個(gè)方法,所以有人就Class B extends A。這是不經(jīng)大腦的做法。假如在B中實(shí)例化一個(gè)A,調(diào)用A的Run()方法,是不是可以達(dá)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(lái)重用代碼,是委派模式的雛形,是GoF一貫倡導(dǎo)的做法。
  
  那么繼續(xù)的意義何在?其實(shí)這是歷史原因造成的,最開(kāi)始的OO語(yǔ)言只有繼續(xù),沒(méi)有接口,所以只能以繼續(xù)來(lái)實(shí)現(xiàn)抽象,請(qǐng)一定注重,繼續(xù)的本意在于抽象,而非代碼重用(雖然繼續(xù)也有這個(gè)作用),這是很多Java爛書(shū)最嚴(yán)重的錯(cuò)誤之一,它們所造成的陰影,我至今還沒(méi)有完全擺脫,壞書(shū)害人啊,尤其是入門類的,流毒太大。什么時(shí)候應(yīng)該使用繼續(xù)?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(shí)例化的,它僅僅提供一個(gè)模版而已,這就很能說(shuō)明問(wèn)題。
  
  軟件開(kāi)發(fā)的萬(wàn)惡之源,一是重復(fù)代碼而不是重用代碼,二是爛用繼續(xù),尤以c++程序員為甚。Java中取締多重繼續(xù),目的就是制止?fàn)€用繼續(xù),實(shí)是非常明智的做法,不過(guò)很多人都不理解。Java能夠更好的體現(xiàn)設(shè)計(jì),這是讓我入迷的原因之一。

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