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使用接口式编程的好处是什么？

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使用接口式编程的好处是什么？[已结贴,结贴人:bluemliu]

发表于：2007-05-24 09:58:47 楼主

大家好！我初学java，更是初涉足oo领域。看了些资料发现，java特别推崇接口式编程。优点我也是能理解的，进一步隐藏了具体的实现，是一众更高级的抽象。但是我要问的是，不使用接口能不能实现同样的效果呢？一个接口只是定义了需要完成的事情，具体如何完成需要再定义一个接口的实现类。那么如果不定义接口，而是改为定义一个基类，这个基类中包含的成员函数只有定义没有实现，而后再由此派生出一个子类，子类给出每个成员函数的具体解决方法。这样作是不是就和接口一样了呢？如果一样，使用接口式编程有什么更好的地方呢？

谢谢！

发表于：2007-05-24 10:02:041楼得分:2

如果是一个基类的话，即使没有实现，也可以实例化，你不怕出错么？

发表于：2007-05-24 10:05:162楼得分:2

你定义这个基类,不就是一个接口的概念吗?而且java支持单继承,明明是个接口可以完成的功能,你非要用个类来完成,将来实现如果还要集成其它的你不是很麻烦?

发表于：2007-05-24 10:10:003楼得分:10

其实你说的这个基类是一个抽象类,两者之类的一些差别是容易让人迷惑...

抽象类的的优势在于,可以为部分方法提供默认的实现,避免子类重复的实现,从而可以提高代码的重要利用,但抽象类这一优势限制了多重继承,在java中一个子类是不允许有多个直接的父类,

接口的优势在于一个类可以由多个接口实现,但接口的问题在不允许为任何方法提供实现..

在系统设计的时候..可以把接口作为系统中最高层次的抽象类型,如你所说,接口告诉外界系统能提供哪些服务,而抽象类可以用来定制系统中的扩展,部分实现一些方法,另一些功能让子类去实现,接口和抽象类的灵活运用其实可以较好的提高系统的松耦合程度

发表于：2007-05-24 10:13:424楼得分:2

这些东西是要你在具体的开发中逐步体会的，因为有些东西只有你在具体的开发中才能体会到它的独特的有点，不过你有这样的是疑问还是好的。

发表于：2007-05-24 10:28:355楼得分:2

看重构，使用类型编程，若在许多模块都使用打印功能，那么调用打印功能的程序就可以是唯一的

发表于：2007-05-24 10:37:206楼得分:2

看看设计模式
gof23个经典模式都是基于接口的

发表于：2007-05-24 10:53:327楼得分:0

to:flyforlove（吾将远去)
对不起！我刚学，不知道会发生错误，能否具体指出？
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to:micalorsoftware（)
使用抽象类可以代替接口，我知道，但是我想问的是既然如此何必需要接口这个东西呢？是吧。。。
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to:tomkai（我不是苹果)
谢谢你的回复，我会仔细思考你所说的。。。呵呵。。。什么都是刚学。。。确实理解不了。。。
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to:ima（男的不会，会的不男)
说的极是。我一直觉得oo是应用科学，在不断的实践中不断的提炼，有些只是不大量的运用很难理解。
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to：w4zhangzhenfang（)
不太理解你的意思，sorry。
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to：kimmking（秦风意动（naf framework--代替web service))
正因为最近看了设计模式，发现其中都是接口才有了如此的问题。。。呵呵。。。

发表于：2007-05-24 10:54:168楼得分:5

接口和抽象类的最大区别在于，接口支持多继承，抽象类只能被单继承。

由于抽象类中可能包含部分实现，所以抽象类被更多的用于framework（框架）中。

而接口一般用于描述底层提供了哪些服务，上层可以用这些服务做什么，所以被更多的应用于模块的互联互通。

发表于：2007-05-24 11:07:269楼得分:5

接口可以实现多态吧

java是单继承
比如你要做一个类，本身是thread的子类，又要用到继承，就只有实现接口来达到目的

发表于：2007-05-24 11:12:5510楼得分:10

interface和abstract都是抽象,abstract是行为/属性抽象,interface是功能抽象.
学oo首先要理解抽象什么意思,我都还在学...
好处嘛..比如说human和tiger都有行走的功能,你可以把这些归类到interface中,当你有一个动物的类包括有这两种动物时,你想让他们行走你只需要调一个同样的方法而不管对方是什么类型,具体的行走嘛,人有两个只脚,但有4肢,动物有4条腿,这就是到具体的动物类来实现了,但是他们行走时都是4肢摆动,而且都向前迈出一定的距离（当然是向前走时),所以我认为这些可以归类为行为抽象,具体的一步能迈出多远这依赖于每个具体实现的身高/体长.
我的看法,肯定在你看了后会觉得有问题的..呵呵..

发表于：2007-05-24 13:05:2111楼得分:2

发表于：2007-05-24 13:21:1712楼得分:2

程序设计的开始面向机器

然后高级语言面向过程

后来出现class,面向对象

gof的设计模式泛滥的时候是
面向接口

而且现在可能是有面向服务和面向构件的趋势

发表于：2007-05-24 13:34:0313楼得分:2

个人理解
类继承是单继承对于以后的升级不是很好
而接口可以多继承

发表于：2007-05-24 13:36:4614楼得分:2

java只能单继承,表面上好像接口和抽象类差不多,但通过实现接口可以实现java的 "多重继承 ".

发表于：2007-05-24 13:50:0815楼得分:2

接口有它的独特之处，你可以在里面做你未知的事情！

发表于：2007-05-24 14:31:1316楼得分:2

做个比喻:接口:点菜的菜单;
抽象类:需要那些主料调料分哪几步做
实用类:如何做某道菜（具体的方法实现)

发表于：2007-05-24 14:55:4117楼得分:0

谢谢各位给我的回复！

看了大家的回复，我也有些感受。接口只是一些动作的定义，完全没有动作的具体描述，就是说它不是动作的载体。而类是对一个客观事物的描述，可以有属性，有方法，既可以只给出定义再由它的孩子（派生出的子类）来承载，也可以自行完成。从某种角度讲他们可以互相替换。接口就像我手边的usb连接线，一头大，一头小，这个连线自身什么都不是，因为没有外在的事务，它不能完成任何事情（捆东西不算），但是它承担起连接电脑和mp3的作用，又不限如此，小头可以连数码相机、移动硬盘等等，大头可以连电脑、电视甚至另外一根usb连接线。类呢？就像是一个路由器，可以把路由器简单的当作hub用，也可以设置为网关，再配上防火墙，完全当作一台电脑用。殊途同归吧！函数式也好，oo也罢，最终的目的就是让编程更向着贴近自然的方向发展。在java中因为类是不多继承的，不知道是不是因为此发明了接口，但两者确实又各有各的用途。比如，定义个哺乳动物类，这个是基类，具有很多很多的属性，由此可以派生出人、马、羊等等子类，从理论上讲人可以有一个子类从马类和羊类继承而来，但明显符合逻辑，也许这就是java中不能多继承的原因吧。。。呵呵。。。完全是我的臆断。那么这些哺乳动物类的子类都有一件事情需要完成，吃饭，但是吃饭这个动作由不单单是哺乳动物类才有，其他任何动植物都有，甚至汽车加油也可以认为是吃饭，那么如此众多的类都定义各自的吃饭方法吗？当然可以。另一种方法就是将吃饭单拿出来，作为一个接口，就叫吃，至于吃的是什么以及什么在吃，都是具体的类需要完成的类。而接口是可以多重继承的，就像电脑一样，有usb接口、ps2接口、串口、并口等等一堆，每个接口负责完成一个任务，就是将特定设备和电脑连接起来，起到桥梁的作用。感觉抽象类和接口的关系非常的微妙，有点像西餐刀，做西餐需要很多的刀，切菜的，切肉的，而中餐一般就是两把，主要目的是生熟分开，不讲卫生的完全可以通用，在具体使用时，也是切什么东西用什么刀顺手，切肉的切蛋糕总不好使吧。。。所以，我觉得也只有在大量的实际开发中才能真正的理解他们了，物尽其用！

发表于：2007-05-24 15:32:0118楼得分:2

mark

bluemliu（冬至) 最后的比喻很形象~

发表于：2007-05-24 15:39:5819楼得分:2

顶

发表于：2007-05-24 15:44:5920楼得分:2

理解的真透啊

发表于：2007-05-24 16:19:4721楼得分:2

顶

发表于：2007-05-24 21:41:0622楼得分:2

表扬bluemliu （冬至)

发表于：2007-05-24 21:46:2123楼得分:2

收藏学习
希望更多的高手进来说说

发表于：2007-05-24 21:59:3824楼得分:5

abstract class和interface是java语言中对于抽象类定义进行支持的两种机制，正是由于这两种机制的存在，才赋予了java强大的面向对象能力。abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替换，因此很多开发者在进行抽象类定义时对于abstract class和interface的选择显得比较随意。其实，两者之间还是有很大的区别的，对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析，试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。
理解抽象类
abstract class和interface在java语言中都是用来进行抽象类（本文中的抽象类并非从abstract class翻译而来，它表示的是一个抽象体，而abstract class为java语言中用于定义抽象类的一种方法，请读者注意区分）定义的，那么什么是抽象类，使用抽象类能为我们带来什么好处呢？
在面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来却不是这样。并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。熟悉ocp的读者一定知道，为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则ocp（open-closed principle)，抽象类是其中的关键所在。
从语法定义层面看abstract class和interface
在语法层面，java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式，下面以定义一个名为demo的抽象类为例来说明这种不同。
使用abstract class的方式定义demo抽象类的方式如下：
abstract class demo ｛
abstract void method1（);
abstract void method2（);
…
｝
使用interface的方式定义demo抽象类的方式如下：
interface demo {
void method1（);
void method2（);
…
}
在abstract class方式中，demo可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface方式的实现中，demo只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说，interface是一种特殊形式的abstract class。
对于abstract class和interface在语法定义层面更多的细节问题，不是本文的重点，不再赘述，读者可以参阅参考文献〔1〕获得更多的相关内容。
从编程层面看abstract class和interface
从编程的角度来看，abstract class和interface都可以用来实现 "design by contract "的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。
首先，abstract class在java语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。也许，这是java语言的设计者在考虑java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。
其次，在abstract class的定义中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中，方法却不能拥有默认行为，为了绕过这个限制，必须使用委托，但是这会增加一些复杂性，有时会造成很大的麻烦。
在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的麻烦。因为如果后来想修改类的界面（一般通过abstract class或者interface来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时间（对于派生类很多的情况，尤为如此）。但是如果界面是通过abstract class来实现的，那么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。
同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了 "one rule，one place "原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。
从设计理念层面看abstract class和interface
上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区别，这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面：abstract class和interface所反映出的设计理念，来分析一下二者的区别。作者认为，从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。
前面已经提到过，abstarct class在java语言中体现了一种继承关系，要想使得继承关系合理，父类和派生类之间必须存在 "is a "关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的（参考文献〔3〕中有关于 "is a "关系的大篇幅深入的论述，有兴趣的读者可以参考）。对于interface 来说则不然，并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的，仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使论述便于理解，下面将通过一个简单的实例进行说明。
考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于door的抽象概念，该door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：
使用abstract class方式定义door：
abstract class door {
abstract void open（);
abstract void close（)；
}
使用interface方式定义door：

发表于：2007-05-24 22:01:1525楼得分:5

interface door {
void open（);
void close（);
}
其他具体的door类型可以extends使用abstract class方式定义的door或者implements使用interface方式定义的door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。
如果现在要求door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢（在本例中，主要是为了展示abstract class和interface反映在设计理念上的区别，其他方面无关的问题都做了简化或者忽略）？下面将罗列出可能的解决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。
解决方案一：
简单的在door的定义中增加一个alarm方法，如下：
abstract class door {
abstract void open（);
abstract void close（)；
abstract void alarm（);
}
或者
interface door {
void open（);
void close（);
void alarm（);
}
那么具有报警功能的alarmdoor的定义方式如下：
class alarmdoor extends door {
void open（) { … }
void close（) { … }
void alarm（) { … }
}
或者
class alarmdoor implements door ｛
void open（) { … }
void close（) { … }
void alarm（) { … }
｝
这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则isp（interface segregation priciple），在door的定义中把door概念本身固有的行为方法和另外一个概念 "报警器 "的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于door这个概念的模块会因为 "报警器 "这个概念的改变（比如：修改alarm方法的参数）而改变，反之依然。
解决方案二：
既然open、close和alarm属于两个不同的概念，根据isp原则应该把它们分别定义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有：这两个概念都使用abstract class方式定义；两个概念都使用interface方式定义；一个概念使用abstract class方式定义，另一个概念使用interface方式定义。
显然，由于java语言不支持多重继承，所以两个概念都使用abstract class方式定义是不可行的。后面两种方式都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。
如果两个概念都使用interface方式来定义，那么就反映出两个问题：1、我们可能没有理解清楚问题领域，alarmdoor在概念本质上到底是door还是报警器？2、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分析发现alarmdoor在概念本质上和door是一致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这两个概念的定义上（均使用interface方式定义）反映不出上述含义。
如果我们对于问题领域的理解是：alarmdoor在概念本质上是door，同时它有具有报警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，abstract class在java语言中表示一种继承关系，而继承关系在本质上是 "is a "关系。所以对于door这个概念，我们应该使用abstarct class方式来定义。另外，alarmdoor又具有报警功能，说明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。如下所示：
abstract class door {
abstract void open（);
abstract void close（)；
}
interface alarm {
void alarm（);
}
class alarmdoor extends door implements alarm {
void open（) { … }
void close（) { … }
void alarm（) { … }
}

这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其实abstract class表示的是 "is a "关系，interface表示的是 "like a "关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为alarmdoor在概念本质上是报警器，同时又具有door的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。
结论
abstract class和interface是java语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系（虽然都能够实现需求的功能）。这其实也是语言的一种的惯用法，希望读者朋友能够细细体会。
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深入理解abstract class和interface
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发表于：2007-05-24 22:03:0426楼得分:2

收藏的一篇文章,分享一下.

发表于：2007-05-24 22:14:3627楼得分:2

讲得都差不多了~~不多嘴了~留个爪先

发表于：2007-05-24 22:34:3328楼得分:2

留一句话，虽然我不是猩猩

把你想做的和已经做了的分开，方便你用不同的方法做你想做的。

发表于：2007-05-25 09:31:1729楼得分:0

本想今天结贴的，还是觉得再开一天，大家都讨论讨论。晚上下班之前，我就结贴了。

谢谢大家！谢谢！

发表于：2007-05-25 09:33:2130楼得分:2

做了几年java开发了，还是不理解，记号一下，继续学习

发表于：2007-05-25 11:46:1731楼得分:2

我是做.net的,但是大家的设计思想都是一样的,很感谢同仁们,无偿的将自己设计的经历拿出来和大家一起分享,我想中国区的程序员需要的东西很多,我们一起努力!

发表于：2007-05-25 12:44:0732楼得分:10

也不知道上面的回复有没有提到我下面想说的:

接口是非常爽的,接口对团队开发也很有用.打个比方,例如我们要开发一个大项目,这个项目要50个人来做.假设a人员要用到b人员开发的类的方法,a总不可能等到b开发好了再写他的类吧,如果b要写一个坦克类:而此类要十万行代码（夸张),那a要休息多久啊?解决的办法就是用接口
interface tank{
public void shoot（);
public void bomb（);
//.....
}
写这个接口用不了多少时间吧,然后b就按这个接口去实现一个类,但是b还没有实现的时候,a也可以同时做他的工作,假设a写人工智能,要操纵坦克
class ai
{
tank tank;//用接口去引用一个实现这个接口的类.这也是接口的优点.
public ai（tank tank)
{
this.tank=tank;
}
.......
当到某种条件下 tank.shoot（);
.....
}

这是接口对团队开发的优点.

发表于：2007-05-25 12:46:4633楼得分:2

这东西是用会的，不是学会的。

发表于：2007-05-25 12:50:3334楼得分:2

收藏了

发表于：2007-05-25 14:27:3535楼得分:2

留个抓，学习。

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