問題

可能很多開發(fā)者對“基于接口編程”的準則耳熟能詳，也自覺不自覺地遵守著這條準則，可并不是真正明白為什么要這么做。大部分時候，我們定義Control, Service, Dao 接口，實際上卻很少提供超過兩個類的實現(xiàn)。 似乎只是照搬準則，過度設計，并未起實際效用。不過，基于接口設計與編程，在通常情形下可以增強方法的通用性；而在特定場景下，則可以有助于系統(tǒng)更好地重構和精煉。

當需要從一個系統(tǒng)提煉出更通用的系統(tǒng)，或者重構出一個新的系統(tǒng)時，預先設計的接口就會起大作用。

舉個例子吧， 假設現(xiàn)在已經有一個訂單導出的實現(xiàn)，如下所示：

package zzz.study.inf;import java.util.List; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;import lombok.Data;/*** Created by shuqin on 18/3/29.*/ public class OrderExportService {private static OrderExportService orderExportService;ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);public static void main(String[] args) {getInstance().exportOrder(new OrderExportRequest());}public static OrderExportService getInstance() {// 實際需要考慮并發(fā), 或者通過Spring容器管理實例if (orderExportService != null) {return orderExportService;}return new OrderExportService();}public String exportOrder(OrderExportRequest orderExportRequest) {check(orderExportRequest);String exportId = save(orderExportRequest);generateJobFor(orderExportRequest);return exportId;}private String save(OrderExportRequest orderExportRequest) {// save export request param into db// return exportIdreturn "123";}private void generateJobFor(OrderExportRequest orderExportRequest) {es.execute(() -> exportFor(orderExportRequest));}private void exportFor(OrderExportRequest orderExportRequest) {// export for orderExportRequest}private void check(OrderExportRequest orderExportRequest) {// check bizType// check source// check templateId// check shopId// check biz params}}@Data class OrderExportRequest {private String bizType;private String source;private String templateId;private String shopId;private String orderNos;private List<String> orderStates;}

　　

可以看到，幾乎所有的方法都是基于實現(xiàn)類來完成的。 如果這個系統(tǒng)就只需要訂單導出也沒什么問題，可是，如果你想提煉出一個更通用的導出，而這個導出的流程與訂單導出非常相似，就尷尬了： 無法復用已有的代碼和流程。它的代碼類似這樣：

package zzz.study.inf;import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;import lombok.Data;/*** Created by shuqin on 18/3/29.*/ public class GeneralExportService {private static GeneralExportService generalExportService;ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);public static void main(String[] args) {getInstance().exportOrder(new GeneralExportRequest());}public static GeneralExportService getInstance() {// 實際需要考慮并發(fā), 或者通過Spring容器管理實例if (generalExportService != null) {return generalExportService;}return new GeneralExportService();}public String exportOrder(GeneralExportRequest generalExportRequest) {check(generalExportRequest);String exportId = save(generalExportRequest);generateJobFor(generalExportRequest);return exportId;}private String save(GeneralExportRequest generalExportRequest) {// save export request param into db// return exportIdreturn "123";}private void generateJobFor(GeneralExportRequest generalExportRequest) {es.execute(() -> exportFor(generalExportRequest));}private void exportFor(GeneralExportRequest orderExportRequest) {// export for orderExportRequest}private void check(GeneralExportRequest generalExportRequest) {// check bizType// check source// check templateId// check shopId// check general params}}@Data class GeneralExportRequest {private String bizType;private String source;private String templateId;private String shopId;// general export param}

　　

可以看到，檢測基本的參數(shù)、保存導出記錄，生成并提交導出任務，流程及實現(xiàn)幾乎一樣，可是由于之前方法限制傳入請求的實現(xiàn)類，使得之前的方法都無法復用，進一步導致大段大段的重復代碼， 而若在原有基礎上改造，則要冒破壞現(xiàn)有系統(tǒng)邏輯和實現(xiàn)的很大風險，真是進退兩難。

解決
怎么解決呢？ 最好能夠預先做好設計，設計出基于接口的導出流程框架，然后編寫所需要實現(xiàn)的方法。

定義接口
由于傳遞具體的請求類限制了復用，因此，需要設計一個請求類的接口，可以獲取通用導出參數(shù)， 具體的請求類實現(xiàn)該接口：

public interface IExportRequest {// common methods to be implemented}class OrderExportRequest implements IExportRequest {// implementations for IExportRequest methods }class GeneralExportRequest implements IExportRequest {// implementations for IExportRequest methods }

　　

實現(xiàn)抽象導出
接著，基于導出請求接口，實現(xiàn)抽象的導出流程骨架，如下所示：

package zzz.study.inf;import com.alibaba.fastjson.JSON;import java.util.concurrent.ExecutorService;/*** Created by shuqin on 18/3/29.*/ public abstract class AbstractExportService {public String export(IExportRequest exportRequest) {checkCommon(exportRequest);checkBizParam(exportRequest);String exportId = save(exportRequest);generateJobFor(exportRequest);return exportId;}private String save(IExportRequest exportRequest) {// save export request param into db// return exportIdSystem.out.println("save export request successfully.");return "123";}private void generateJobFor(IExportRequest exportRequest) {getExecutor().execute(() -> exportFor(exportRequest));System.out.println("submit export job successfully.");}public void exportFor(IExportRequest exportRequest) {// export for orderExportRequestSystem.out.println("export for export request for" + JSON.toJSONString(exportRequest));}private void checkCommon(IExportRequest exportRequest) {// check bizType// check source// check templateId// check shopIdSystem.out.println("check common request passed.");}public abstract void checkBizParam(IExportRequest exportRequest);public abstract ExecutorService getExecutor();}

　　

具體導出
然后，就可以實現(xiàn)具體的導出了：

訂單導出的實現(xiàn)如下：

public class OrderExportService extends AbstractExportService {ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();@Overridepublic void checkBizParam(IExportRequest exportRequest) {System.out.println("check order export request");}@Overridepublic ExecutorService getExecutor() {return es;} }

　　

通用導出的實現(xiàn)如下：

public class GeneralExportService extends AbstractExportService {ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);@Overridepublic void checkBizParam(IExportRequest exportRequest) {System.out.println("check general export request");}@Overridepublic ExecutorService getExecutor() {return es;} }

　　

導出服務工廠
定義導出服務工廠，來獲取導出服務實例。在實際應用中，通常通過Spring組件注入和管理的方式實現(xiàn)的。

public class ExportServiceFactory {private static OrderExportService orderExportService;private static GeneralExportService generalExportService;public static AbstractExportService getExportService(IExportRequest exportRequest) {if (exportRequest instanceof OrderExportRequest) {return getOrderExportServiceInstance();}if (exportRequest instanceof GeneralExportRequest) {return getGeneralExportServiceInstance();}throw new IllegalArgumentException("Invalid export request type" + exportRequest.getClass().getName());}public static OrderExportService getOrderExportServiceInstance() {// 實際需要考慮并發(fā), 或者通過Spring容器管理實例if (orderExportService != null) {return orderExportService;}return new OrderExportService();}public static GeneralExportService getGeneralExportServiceInstance() {// 實際需要考慮并發(fā), 或者通過Spring容器管理實例if (generalExportService != null) {return generalExportService;}return new GeneralExportService();}}

　　

客戶端使用
現(xiàn)在，可以在客戶端使用已有的導出實現(xiàn)了。

public class ExportInstance {public static void main(String[] args) {OrderExportRequest orderExportRequest = new OrderExportRequest();ExportServiceFactory.getExportService(orderExportRequest).export(orderExportRequest);GeneralExportRequest generalExportRequest = new GeneralExportRequest();ExportServiceFactory.getExportService(generalExportRequest).export(generalExportRequest);}}

　　

現(xiàn)在，訂單導出與通用導出能夠復用相同的導出流程及導出方法了。

基于接口設計

以上是模板方法模式的一個示例，闡述基于接口設計與編程的一種方法。

基于接口設計的主要場景是：1. 需要從系統(tǒng)中提煉出更通用的系統(tǒng)； 2. 需要從老系統(tǒng)重構出新的系統(tǒng)而不需要做“劇烈的變更”。有同學可能擔心，基于接口設計系統(tǒng)是否顯得“過度設計”。在我看來，先設計系統(tǒng)的接口骨架，可以讓系統(tǒng)的流程更加清晰自然，更容易理解，也更容易變更和維護。接口及交互設計得足夠好，就能更好滴接近“開閉原則”，有需求變更的時候，只是新增代碼而不修改原有代碼。

基于接口設計需要有更強的整體設計思維，預先思考和建立系統(tǒng)的整體行為規(guī)約及交互，而不是走一步看一步。

JDK集合框架是基于接口設計的典范，讀者可仔細體味。

基于接口編程

基于接口編程有三個實際層面：基于Interface編程；基于泛型接口編程； 基于Function編程。

基于Interface編程，能夠讓方法不局限于具體類，更好滴運用到多態(tài)，適配不同的對象實例； 基于泛型編程，能夠讓方法不局限于具體類型，能夠適配更多類型；基于Function編程，能夠讓方法不局限于具體行為，能夠根據(jù)傳入的行為而改變其具體功能變化多樣，解耦外部依賴。

小結

通過一個實際的例子闡述了基于接口設計與編程的緣由。基于接口設計與編程，可以使系統(tǒng)更加清晰而容易擴展和變更。

作者：@琴水玉

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《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于接口设计与编程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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