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?


当前回答

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。

其他回答

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。

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。

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。

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

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。