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Java语言接口与继承的本质

2009-11-17

大多数人认为,接口的意义在于顶替多重继承。众所周知Java没有c++那样多重继承的机制,但是却能够实作多个接口。其实这样做是很牵强的,接口和继承是完全不同的东西,接口没有能力代替多重继承,也没有这个义务。接口的作用,一言以蔽之,就是标志类的类别(type of class)。把不同类型的类归于不同的接口,可以更好的管理他们。OO的精髓,我以为,是对对象的抽象,最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(比如c++、java、c#等),就是因为设计模式所研究的,实际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”,看似调侃,实乃至理)。

设计模式中最基础的是工厂模式(Factory),在我最近的一个很简单的应用中,我想尽量的让我的程序能够在多个数据库间移植,当然,这涉及很多问题,单是如何兼容不同DBMS的SQL就让人头痛。我们不妨先把问题简单化,只考虑如何连接不同的数据库。

假设我有很多个类,分别是Mysql.java、SQLServer.java、Oracle.java、DB2.java,他们分别连接不同的数据库,统一返回一个Connection对象,并且都有一个close方法,用于关闭连接。只需要针对你的DBMS,选择不同的类,就可以用了,但是我的用户他会使用什么数据库?我不知道,我希望的是尽量少的修改代码,就能满足他的需要。我可以抽象如下接口:

public interface DB
{
  java.sql.Connection openDB(String url,String user,String password);
  void close();
}

这个接口只定义两个方法,没有任何有实际意义的代码,具体的代码由实作这个接口的类来给出,比如Mysql.java:

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)
  {
    //连接数据库的代码
  }

  public void close()
  {
    //关闭数据库
  }
}

类似的当然还有Oracle.java等等,接口DB给这些类归了个类,在应用程序中我们这样定义对象:

org.bromon.test.DB myDB;

使用myDB来操作数据库,就可以不用管实际上我所使用的是哪个类,这就是所谓的“开-闭”原则。但是问题在于接口是不能实例化的,myDB=new DB(),这样的代码是绝对错误的,我们只能myDB=new Mysql()或者myDB=new Oracle()。麻烦了,我还是需要指定具体实例化的是哪个类,用了接口跟没用一样。所以我们需要一个工厂:

public class DBFactory
{
  public static DB Connection getConn()
  {
    Return(new Mysql());
  }
} 

所以实例化的代码变成:myDB=DBFactory.getConn();

这就是23种模式中最基础的普通工厂(Factory),工厂类负责具体实例化哪个类,而其他的程序逻辑都是针对DB这个接口进行操作,这就是“针对接口编程”。责任都被推卸给工厂类了,当然你也可以继续定义工厂接口,继续把责任上抛,这就演变成抽象工厂(Abstract Factory)。

整个过程中接口不负责任何具体操作,其他的程序要连接数据库的话,只需要构造一个DB对象就OK,而不管工厂类如何变化。这就是接口的意义----抽象。

继承的概念不用多说,很好理解。为什么要继承呢?因为你想重用代码?这绝对不是理由,继承的意义也在于抽象,而不是代码重用。如果对象A有一个run ()方法,对象B也想有这个方法,所以有人就Class B extends A。这是不经大脑的做法。如果在B中实例化一个A,调用A的Run()方法,是不是可以达到同样的目的?如下:

Class B
{
  A a=new A();
  a.run();
} 

这就是利用类的聚合来重用代码,是委派模式的雏形,是GoF一贯倡导的做法。

那么继承的意义何在?其实这是历史原因造成的,最开始的OO语言只有继承,没有接口,所以只能以继承来实现抽象,请一定注意,继承的本意在于抽象,而非代码重用(虽然继承也有这个作用),这是很多Java烂书最严重的错误之一,它们所造成的阴影,我至今还没有完全摆脱,坏书害人啊,尤其是入门类的,流毒太大。什么时候应该使用继承?只在抽象类中使用,其他情况下尽量不使用。抽象类也是不能实例化的,它仅仅提供一个模版而已,这就很能说明问题。

软件开发的万恶之源,一是重复代码而不是重用代码,二是烂用继承,尤以c++程序员为甚。Java中取缔多重继承,目的就是制止烂用继承,实是非常明智的做法,不过很多人都不理解。Java能够更好的体现设计,这是让我入迷的原因之一。

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