第7章 接口
软件由各个不同的功能模块所组成,各个不同的部分既相互独立,又互相影响。所以,在软件系统中,保证各个部分的独立性和互相无错调用就成了一对矛盾。
为了保证系统各个部分的独立性,高内聚、低耦合是系统设计必须遵循的基本准则。高内聚、低耦合的要求,不仅仅是在横向的各个模块之间的要求,也是系统纵向的各个层次之间设计所必须遵循的准则。关于系统层次设计的问题,在后面的应用软件系统架构部分会给与论述。
同时,为了保证各个部分的互相无错调用,必须对调用制定一系列规则,这些规则便是接口。因此,这里所指的接口,不是程序语言上的interface语法的含义,而是一个广泛的概念。
从本质上来说,接口就是一个契约,他规定了接口的实现者(服务提供者)和调用者(客户)之间的交互规范。接口的引入给系统设计带来了很大的灵活性,在对象、模块之间解藕、设计模式的运用等地方,都可以看到妙用接口的身影。可以比较夸张的说,接口技术是面向对象设计的灵魂所在。
“面向接口编程,而不是面向实现编程”2。为了使软件架构更加合理,同时,也为了团队之间的合作,以及后续软件开发工作的顺利展开,软件设计的第一个工作,便是为软件的各个横向和纵向的部分制定调用接口。
接口在服务的提供者和使用者之间签订了一个契约,将服务的具体实现封装起来,在保证双方各自独立的情况下,提供了功能调用的稳定性。当软件修改、升级或进行其他变动时,双方都可以各自独立的变化,但是,这个契约不能够变,这是软件稳定性的保证。
“面向接口编程,而不是面向实现编程”2。为了使软件架构更加合理,同时,也为了团队之间的合作,以及后续软件开发工作的顺利展开,软件设计的第一个工作,便是为软件的各个横向和纵向的部分制定调用接口。
特别注意的是,我们在设计基于数据库的应用系统的时候,当两个模块发生交互的需求时,应当避免使用直接在数据库中搬运数据的方法,而应当在程序中调用模块定义的接口方法,否则,对数据库的任何修改,都将带来噩梦般的问题。调用接口方法,而不是直接操纵数据库。
下面来看一个具体的例子:
这是一个BBS的例子。为了清楚的说明问题,让我们把问题尽量简化。现在设这个系统共有两个组成部分:用户登录信息维护和论坛发帖。
我们可以把这个系统划分成两个模块:UserSystem和ArticleSystem。
UserSystem将会包含以下功能:
l 新用户注册
l 修改用户信息
l 用户登录
因此,UserSystem的功能可以用代码表示如下:
public class UserSystem
{
public void CreateNewAccount(Account acount)
public void UpdateAccount(Account acount)
public bool Login(Account acount)
}
而ArticleSystem的功能比较简单,就是发贴,代码可以如下:
public class ArticleSystem
{
public void CreateNewArticle(Article article)
}
因为在发送帖子的时候,需要知道当前发贴的人,会用到UserSystem中的用户信息,因此,UserSystem必须提供这个访问接口,我们在UserSystem中添加一个属性:
public static Account GetCurrentLogAccount{}
这个GetCurrentLogAccount便是UserSystem为ArticleSystem提供的访问接口。ArticleSystem不需要知道GetCurrentLogAccount的具体实现方法,他只需要知道,当他需要使用用户登录信息的时候,调用这个方法就可以了。以后,无论UserSystem进行如何的变化,甚至改变数据库中Account表的设计,只要GetCurrentLogAccount这个调用接口不变,都不会影响ArticleSystem。注意:千万不要在ArticleSystem中直接SelectUserSystem的Account表。
以上的接口,是一个广义上的接口的概念。至于语言层面的接口的妙用,在《设计模式》中,几乎到处都是。
上面所述,是应用系统横向的接口,下面,我们来看系统纵向接口的问题。
关于系统层次的问题,在后面会详细论述,在这里,为了说明问题,我们先做一个简要说明。