接口与接口设计原则.doc

接口与接口设计原则
一．11种设计原则
1.单一职责原则 - Single Responsibility Principle(SRP)
就一个类而言，应当仅有一个引起它变化的因素。 职责即为“变化的因素”。
2.开放-封闭原则 - Open Close Principle(OCP)
软件实体（类、模块、函数等）应当是可以扩展的，但是不可修改。对于扩展是开放的,对于更改是封闭的. 关键是抽象.将一个功能的通用部分和实现细节部分清楚的分离开来。开发人员应当仅仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分作出抽象. 拒绝不成熟的抽象和抽象自身同样重要 )
3.里氏替换原则 - Liskov Substitution Principle(LSP)
子类型(subclass)必须可以替换掉它们的基类型(superclass)。
4.依赖倒置原则(IoCP) 或 依赖注入原则 - Dependence Inversion Principle(DIP)
抽象不应当依赖于细节。细节应当依赖于抽象。Hollywood原则: "Don't call us, we'll call you". 程序中所有的依赖关系都应当终止于抽象类和接口。针对接口而非实现编程。任何变量都不应当持有一个指向具体类的指针或引用。任何类都不应当从具体类派生。 任何方法都不应当覆写他的任何基类中的已经实现了的方法。
5.接口隔离原则(ISP)
不应当逼迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户，不属于它所在的类层次结构。多个面向特定用户的接口胜于一个通用接口。
6.重用发布等价原则(REP)
重用的粒度就是发布的粒度。
7.共同封闭原则(CCP)
包(类库、DLL)中的所有类对于同一类性质的变化应当是共同封闭的。 一个变化若对一个包产生影响， 则将对该包中的所有类产生影响， 而对于其他的包不导致任何影响。
8.共同重用原则(CRP)
一个包(类库、DLL)中的所有类应当是共同重用的。
假如重用了包(类库、DLL)中的一个类，
那么就要重用包(类库、DLL)中的所有类。
(互相之间没有紧密联系的类不应当在同一个包(类库、DLL)中。)
包(类库、DLL)耦合原则
9.无环依赖原则(ADP)
在包的依赖关系图中不允许存在环。
10.稳定依赖原则(SDP)
朝着稳定的方向进行依赖。
应当把封装系统高层设计的软件（比如抽象类）放进稳定的包中，不稳定的包中应当只包含那些很也许会改变的软件（比如具体类）。
11.稳定抽象原则(SAP)
包的抽象限度应当和其稳定限度一致。一个稳定的包应当也是抽象的，一个不稳定的包应当是抽象的.

其它扩展原则
12.BBP(Black Box Principle)黑盒原则
多用类的聚合，少用类的继承。
13.DAP(Default Abstraction Principle)缺省抽象原则
在接口和实现接口的类之间引入一个抽象类,这个类实现了接口的大部分操作.
14.IDP(Interface Design Principle)接口设计原则
规划一个接口而不是实现一个接口。
15.DCSP(Don't Concrete Supperclass Principle)
  不要构造具体的超类原则，避免维护具体的超类。
16.迪米特法则
 一个类只依赖其触手可得的类。
二．类的设计原则

接口定义
接口定义
1.开闭原则
Software entities (classes, modules, function, etc.) should be open for extension, but closed for modification.
软件实体（模块，类，方法等）应当对扩展开放，对修改关闭。
开闭原则（OCP：Open-Closed Principle）是指在进行面向对象设计（OOD：Object Oriented Design）中，设计类或其他程序单位时，应当遵循：
- 对扩展开放（open）
- 对修改关闭（closed）
的设计原则。
开闭原则是判断面向对象设计是否对的的最基本的原理之一。
根据开闭原则，在设计一个软件系统模块（类，方法）的时候，应当可以在不修改原有的模块（修改关闭）的基础上，能扩展其功能（扩展开放）。
- 扩展开放：某模块的功能是可扩展的，则该模块是扩展开放的。软件系统的功能上的可扩展性规定模块是扩展开放的。
- 修改关闭：某模块被其他模块调用，假如该模块的源代码不允许修改，则该模块修改关闭的。软件系统的功能上的稳定性，连续性规定是修改关闭的。
这也是系统设计需要遵循开闭原则的因素：
1）稳定性。开闭原则规定扩展功能不修改本来的代码，这可以让软件系统在变化中保持稳定。
2）扩展性。开闭原则规定对扩展开放，通过扩展提供新的或改变原有的功能，让软件系统具有灵活的可扩展性。
遵循开闭原则的系统设计，可以让软件系统可复用，并且易于维护。
开闭原则的实现方法
为了满足开闭原则的 对修改关闭（closed for modification） 原则以及扩展开放（open for extension） 原则，应当对软件系统中的不变的部分加以抽象，在面向对象的设计中，
- 可以把这些不变的部分加以抽象成不变的接口，这些不变的接口可以应对未来的扩展；
- 接口的最小功能设计原则。根据这个原则，原有的接口要么可以应对未来的扩展；局限性的部分可以通过定义新的接口来实现；
- 模块之间的调用通过抽象接口进行，这样即使实现层发生变化，也无需修改调用方的代码。
接口可以被复用，但接口的实现却不一定能被复用。接口是稳定的，关闭的，但接口的实现是可变的，开放的。可以通过对接口的不同实现以及类的继承行为等为系统增长新的或改变系统本来的功能，实现软件系统的柔软扩展。
简朴地说，软件系统是否有良好的接口（抽象）设计是判断软件系统是否满足开闭原则的一种重要的判断基准。现在多把开闭原则等同于面向接口的软件设计。
开闭原则的相对性
软件系统的构建是一个需要不断重构的过程，在这个过程中，模块的功能抽象，模块与模块间的关系，都不会从一开始就非常清楚明了，所以构建100%满足开闭原则的软件系统是相称困难的，这就是开闭原则的相对性。但在设计过程中，通过对模块功能的抽象（接口定义），模块之间的关系的抽象（通过接口调用），抽象与实现的分离（面向接口的程序设计）等，可以尽量接近满足开闭原则。
2.单一职责原则
前言
Robert C. Martin氏为我们总结了在面向对象的设计（OOD）中应当遵循的原则，这些原则被称为“Principles of OOD”，关于“Principles of OOD”的相关文章可以从Object Menter得到。
本文介绍“Principles of OOD”中的单一职责原则：Single Responsibility Principle (SRP)。
可以从这里查看Single Responsibility Principle (SRP)的原文。
概要
There should never be more than one reason for a class to change.
永远不要让一个类存在多个改变的理由。
换句话说，假如一个类需要改变，改变它的理由永远只有一个。假如存在多个改变它的理由，就需要重新设计该类。
SRP（Single Responsibility Principle）原则的核心含意是：只能让一个类有且仅有一个职责。这也是单一职责原则的命名含义。
为什么一个类不能有多于一个以上的职责呢？
假如一个类具有一个以上的职责，那么就会有多个不同的因素引起该类变化，而这种变化将影响到该类不同职责的使用者（不同用户）：
1，一方面，假如一个职责使用了外部类库，则使用此外一个职责的用户却也不得不包含这个未被使用的外部类库。
2，另一方面，某个用户由于某个因素需要修改其中一个职责，此外一个职责的用户也将受到影响，他将不得不重新编译和配置。
这违反了设计的开闭原则，也不是我们所盼望的。
职责的划分
既然一个类不能有多个职责，那么怎么划分职责呢？
Robert.C Martin给出了一个著名的定义：所谓一个类的一个职责是指引起该类变化的一个因素。
If you can think of more than one motive for changing a class, then that class has more than one responsibility.
假如你能想到一个类存在多个使其改变的因素，那么这个类就存在多个职责。
Single Responsibility Principle (SRP)的原文里举了一个Modem的例子来说明怎么样进行职责的划分，这里我们也沿用这个例子来说明一下：
SRP违反例：

public interface Modem {
    public void dial(String pno);    //拨号
    public void hangup();        //挂断
    public void send(char c);    //发送数据
    public char recv();        //接受数据
}
咋一看，这是一个没有任何问题的接口设计。但事实上，这个接口包含了2个职责：第一个是连接管理（dial, hangup）；另一个是数据通信（send, recv）。很多情况下，这2个职责没有任何共通的部分，它们由于不同的理由而改变，被不同部分的程序调用。
所以它违反了SRP原则。
下面的类图将它的2个不同职责提成2个不同的接口，这样至少可以让客户端应用程序使用品有单一职责的接口：
接口定义
具体类实现

让ModemImplementation实现这两个接口。我们注意到，ModemImplementation又组合了2个职责，这不是我们希望的，但有时这又是必须的。通常由于某些因素，迫使我们不得不绑定多个职责到一个类中，但我们至少可以通过接口的分割来分离应用程序关心的概念。
事实上，这个例子一个更好的设计应当是这样的，如图：
具体类实现
接口定义

小结
Single Responsibility Principle (SRP)从职责（改变理由）的侧面上为我们对类（接口）的抽象的颗粒度建立了判断基准：在为系统设计类（接口）的时候应当保证它们的单一职责性。
3接口分隔原则
前言
Robert C. Martin氏为我们总结了在面向对象的设计（OOD）中应当遵循的原则，这些原则被称为“Principles of OOD”，关于““Principles of OOD”的相关文章可以从Object Menter得到。

本文介绍“Principles of OOD”中的接口分隔原则：Interface Segregation Principle (ISP)。

可以从这里查看Interface Segregation Principle (ISP)的原文。
概要
Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use.
不能逼迫用户去依赖那些他们不使用的接口。换句话说，使用多个专门的接口比使用单一的总接口总要好。
它包含了2层意思：
- 接口的设计原则：接口的设计应当遵循最小接口原则，不要把用户不使用的方法塞进同一个接口里。
假如一个接口的方法没有被使用到，则说明该接口过胖，应当将其分割成几个功能专一的接口。
- 接口的依赖（继承）原则：假如一个接口a依赖（继承）另一个接口b，则接口a相称于继承了接口b的方法，那么继承了接口b后的接口a也应当遵循上述原则：不应当包含用户不使用的方法。
反之，则说明接口a被b给污染了，应当重新设计它们的关系。
假如用户被迫依赖他们不使用的接口，当接口发生改变时，他们也不得不跟着改变。换而言之，一个用户依赖了未使用但被其他用户使用的接口，当其他用户修改该接口时，依赖该接口的所有用户都将受到影响。这显然违反了开闭原则，也不是我们所盼望的。
下面我们举例说明怎么设计接口或类之间的关系，使其不违反ISP原则。
假如有一个Door，有lock，unlock功能，此外，可以在Door上安装一个Alarm而使其具有报警功能。用户可以选择一般的Door，也可以选择具有报警功能的Door。
有以下几种设计方法：
ISP原则的违反例：
方法一：
在Door接口里定义所有的方法。图：

但这样一来，依赖Door接口的CommonDoor却不得不实现未使用的alarm()方法。违反了ISP原则。
方法二：
在Alarm接口定义alarm方法，在Door接口定义lock，unlock方法，Door接口继承Alarm接口。

跟方法一同样，依赖Door接口的CommonDoor却不得不实现未使用的alarm()方法。违反了ISP原则。
遵循ISP原则的例：
方法三：通过多重继承实现

在Alarm接口定义alarm方法，在Door接口定义lock，unlock方法。接口之间无继承关系。CommonDoor实现Door接口，
AlarmDoor有2种实现方案：
1），同时实现Door和Alarm接口。
2），继承CommonDoor，并实现Alarm接口。该方案是继承方式的Adapter设计模式的实现。
第2）种方案更具有实用性。
这种设计遵循了ISP设计原则。
方法四：通过委让实现

这种方法其实是委让方式的Adapter设计模式的实现。
在这种方法里，AlarmDoor实现了Alarm接口，同时把功能lock和unlock委让给CommonDoor对象完毕。
这种设计遵循了ISP设计原则。
小结
Interface Segregation Principle (ISP)从对接口的使用上为我们对接口抽象的颗粒度建立了判断基准：在为系统设计接口的时候，使用多个专门的接口代替单一的胖接口。
4依赖倒置原则
Robert C. Martin氏为我们总结了在面向对象的设计（OOD）中应当遵循的原则，这些原则被称为“Principles of OOD”，关于“Principles of OOD”的相关文章可以从Object Menter得到。

本文介绍DIP：Dependency Inversion Principle - 依赖倒置原则。
有关Dependency Inversion Principle (DIP) 原文可以从这里 得到。
该文提出了依赖倒置原则的2个重要方针：
A. High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions.
B. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
中文意思为：
A. 高层模块不应当依赖于低层模块，两者都应当依赖于抽象
B. 抽象不应当依赖于细节，细节应当依赖于抽象
概念解说：
依赖：在程序设计中，假如一个模块a使用/调用了另一个模块b，我们称模块a依赖模块b。
高层模块与低层模块：往往在一个应用程序中，我们有一些低层次的类，这些类实现了一些基本的或初级的操作，我们称之为低层模块；此外有一些高层次的类，这些类封装了某些复杂的逻辑，并且依赖于低层次的类，这些类我们称之为高层模块。
为什么叫做依赖倒置（Dependency Inversion）呢？
面向对象程序设计相对于面向过程（结构化）程序设计而言，依赖关系被倒置了。由于传统的结构化程序设计中，高层模块总是依赖于低层模块。
问题的提出：
Robert C. Martin氏在原文中给出了“Bad Design”的定义：
1. It is hard to change because every change affects too many other parts of the system.
(Rigidity)
系统很难改变，由于每个改变都会影响其他很多部分。
2. When you make a change, unexpected parts of the system break. (Fragility)
当你对某地方做一修改，系统的看似无关的其他部分都不工作了。
3. It is hard to reuse in another application because it cannot be disentangled from
the current application. (Immobility)
系统很难被此外一个应用重用，由于你很难将要重用的部分从系统中分离开来。
导致“Bad Design”的很大因素是“高层模块”过度依赖“低层模块”。
一个良好的设计应当是系统的每一部分都是可替换的。
假如“高层模块”过度依赖“低层模块”，一方面一旦“低层模块”需要替换或者修改，“高层模块”将受到影响；另一方面，高层模块很难可以重用。
比如，一个Copy模块，需要把来自Keyboard的输入复制到Print，即使对Keyboard和Print的封装已经做得非常好，但假如Copy模块里直接使用Keyboard与Print，Copy任很难被其他应用环境（比如需要输出到磁盘时）重用。
问题的解决：
为了解决上述问题，Robert C. Martin氏提出了OO设计的Dependency Inversion Principle (DIP) 原则。
DIP给出了一个解决方案：在高层模块与低层模块之间，引入一个抽象接口层。
High Level Classes（高层模块） --> Abstraction Layer（抽象接口层） --> Low Level Classes（低层模块）
抽象接口是对低层模块的抽象，低层模块继承或实现该抽象接口。
这样，高层模块不直接依赖低层模块，高层模块与低层模块都依赖抽象接口层。
当然，抽象也不依赖低层模块的实现细节，低层模块依赖（继承或实现）抽象定义。
Robert C. Martin氏给出的DIP方案的类的结构图：

PolicyLayer-->MechanismInterface(abstract)--MechanismLayer-->UtilityInterface(abstract)--UtilityLayer
类与类之间都通过Abstract Layer来组合关系。
5里氏替换原则
Robert C. Martin氏为我们总结了在面向对象的设计（OOD）中应当遵循的原则，这些原则被称为“Principles of OOD”，关于“Principles of OOD”的相关文章可以从Object Menter得到。

本文介绍“Principles of OOD”中的里氏替换原则：Liskov Substitution Principle (LSP)。

可以从这里查看Liskov Substitution Principle (LSP)的原文 。
里氏替换原则LSP的概念解说
Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.
所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。也就是说，只有满足以下2个条件的OO设计才可被认为是满足了LSP原则：
- 不应当在代码中出现if/else之类对子类类型进行判断的条件。以下代码就违反了LSP定义。
if (obj typeof Class1) {
do something
} else if (obj typeof Class2) {
do something else
}
- 子类应当可以替换父类并出现在父类可以出现的任何地方，或者说假如我们把代码中使用基类的地方用它的子类所代替，代码还能正常工作。
里氏替换原则LSP是使代码符合开闭原则的一个重要保证。同时LSP体现了：
- 类的继承原则：假如一个继承类的对象也许会在基类出现的地方出现运营错误，则该子类不应当从该基类继承，或者说，应当重新设计它们之间的关系。
- 动作对的性保证：从另一个侧面上保证了符合LSP设计原则的类的扩展不会给已有的系统引入新的错误。
类的继承原则：
Robert C. Martin氏在介绍Liskov Substitution Principle (LSP)的原文里，举了Rectangle和Square的例子。这里沿用这个例子，但用Java语言对其加以重写，并忽略了某些细节只列出下面的精要部分来说明 里氏替换原则 对类的继承上的约束。
代码：

这里Rectangle是基类，Square从Rectangle继承。
这种继承关系有什么问题吗？
假如已有的系统中存在以下既有的业务逻辑代码：

void g(Rectangle r) {
r.setWidth(5);
r.setHeight(4);
if (r.getWidth() * r.getHeight() != 20) {
throw new RuntimeException();
}
}
则相应于扩展类Square，在调用既有业务逻辑时：

Rectangle square = new Square();
g(square);
时会抛出一个RuntimeException异常。这显然违反了LSP原则。
动作对的性保证：
由于LSP对子类的约束，所认为已存在的类做扩展构造一个新的子类时，根据LSP的定义，不会给已有的系统引入新的错误。
Design by Contract
根据Bertrand Meyer氏提出的Design by Contract（DBC：基于协议的设计）概念的描述，对于类的一个方法，都有一个前提条件以及一个后续条件，前提条件说明方法接受什么样的参数数据等，只有前提条件得到满足时，这个方法才干被调用；同时后续条件用来说明这个方法完毕时的状态，假如一个方法的执行会导致这个方法的后续条件不成立，那么这个方法也不应当正常返回。
现在把前提条件以及后续条件应用到继承子类中，子类方法应当满足：
1）前提条件不强于基类．
2）后续条件不弱于基类．
换句话说，通过基类的接口调用一个对象时，用户只知道基类前提条件以及后续条件。因此继承类不得规定用户提供比基类方法规定的更强的前提条件，亦即，继承类方法必须接受任何基类方法能接受的任何条件（参数）。同样，继承类必须顺从基类的所有后续条件，亦即，继承类方法的行为和输出不得违反由基类建立起来的任何约束，不能让用户对继承类方法的输出感到困惑。
这样，我们就有了基于协议的LSP，基于协议的LSP是LSP的一种强化。
在很多情况下，在设计初期我们类之间的关系不是很明确，LSP则给了我们一个判断和设计类之间关系的基准：需不需要继承，以及如何设计继承关系。

三．针对接口编程，而不是针对实现编程

在面向对象设计方法中有很多值得提倡的方法，这些方法可认为我们的设计带来很大的灵活性，可复用性。其中一个原则就是“针对接口编程，而不是针对实现编程”
这个原则带来的好处有以下几点：
  Client不必知道其使用对象的具体所属类。
  Client无需知道特定类，只需知道他们所盼望的接口。
  一个对象可以很容易地被（实现了相同接口的）的另一个对象所替换。
  对象间的连接不必硬绑定（hardwire）到一个具体类的对象上，因此增长了灵活性。
  松散藕合（loosens   coupling）。
  增长了重用的也许性。提高了（对象）组合的机率，由于被包含对象可以是任何实现了一个指定接口的类。

但从辩证法的角度看，事物总有利有弊。“针对接口编程”有如上诸多好处，却不可避免的带来设计的复杂性。特别对于没有丰富经验的设计人员。
其中令我比较困惑的地方是：
要想针对接口编程，就必然要最大化接口类，使涉及所有子类的方法，这样我们才干运用多态性用接口类来实现操作子类。但这会带来以下几点局限性。
  违反面向对象的另一个原则，这个原则是：一个类只能定义那些对它的子类故意义的操作。
  接口类涉及了并不是对每一个子类都故意义的方法，使接口类臃肿，难以理解。
  从父类继承的无用方法，如何解决。

　　灵敏开发提倡简朴设计的实践，“并在实现新需求时抓住机会改善设计”以对同类性质的改动封闭，做到由需求的变化驱动设计的进化（我们不能由于设计的退化而责怪需求的变化），同时经验在此起到十分重要的作用，如有经验的设计人员可以凭经验在初始设计时做出必要的抽象来满足ocp原则等，或是在需求变动时拟定系统所需的抽象（所需的封闭），当然应及早的刺激这种变化的出现（如测试驱动的开发方法）。
　　OOD承诺了一系列的好处（灵活性可重用性可维护性），用OO语言设计开发，若要方便的得到这些所谓的好处，有一系列的原则是要遵循的，如SRP，OCP，LSP，ISP等。
　　 SRP（单一职责原则）维护类的简朴性，类不应承担一个以上令其变化的因素，否则应考虑分离并重新构造类，但假如的应用的变化方式总是导致类中的职责同时变化，却没必要分离他们
　　Ocp（开闭原则）使OO系统做到对扩展开放，对修改封闭。OCP的遵循关键在于抽象，其重要实现方式有：定义接口描绘所需的操作，client只需关注接口的调用，子类型可以以任何其选择的方式实现接口，即所谓的stategy模式，或者定义抽象类并于其中实现公共操作，个性操作定义为abstract或virtual，由子类型负责个性化实现，通过此两法，将功能的通用部分和实现细节分离出来。当然，设计人员应当拟定（猜测或凭经验）系统对哪种变化做到封闭，由于不也许对所有变化做到封闭，如《灵敏模式实践》中提到shape类型排序解决问题，为做到对排序安排（或变动）的封闭（使得各子类型间无需互相知晓，也可以做到自由安排排序顺序），选择使用“数据驱动”的方式（即单独构造结构表达排序安排—其中以子类类型在结构中的排列位置表先后），于shape基类中实现一次Precedes操作即可，子类型无需分别实现。OCP作为OOD核心所在依赖抽象来实现，但灵敏设计（或者说好的设计）拒绝不成熟的抽象，程序仅应对频繁变化的部分做出抽象。
　　Liskov替换原则是使得ocp成为也许的原则之一，强调“子类型subtype必须可以替换掉它们的基类型basetype”，控制OO的继承关系安排，在OOD用is-a来拟定类间的继承关系，LSP指出这种is-a关系是就行为方式（即类的各操作）而言的，而行为方式是可以合理假设的，是客户程序所依赖的。为遵循LSP，可借用DBC（design by contract） 的操作前置条件和后置条件，“要使操作得以执行，前置条件必须为真，执行完毕后，该操作要保证后置条件为真”（为每个方法注明其前置和后置条件十分有帮 助），如此，则“在重新声明派生类中操作时，只能使用相等或更弱的前置条件来替换原始的前置条件，只能用相等或更强的后置条件来替换原始的后置条件”（interface和其实现类间 抽象方法和其实现 此两者一定满足前述条件）。同时亦可用前述ocp遵循所用的二模式使设计符合LSP，此外子类型中的异常抛出应考虑在遵循LSP的范围内。
　　关于提取公共部分的设计工具：“提取公共职责放入超类中，稍后添加的新的子类型也许会以新的方式支持同样的职责，此时本来的超类也许会是一个抽象类”。
  DIP（依赖倒置原则），作为framework的设计核心，其相对于传统软件设计而言，通常（传统）软件设计中采用结构化设计用高层模块直接调用底层模块，这样高层模块将严重依赖于底层模块的变动，在OOD中通过为高层模块定义所需使用的服务接口，底层模块现实这样的接口，高层模块通过抽象接口使用下一层（strategy模式所声明的），如此看来接口的拥有者一般是其使用者而非其实现者。通常为了满足DIP-良好OOD的基本底层机制，我么需要找出系统中潜在的抽象，而抽象通常是那些不随具体细节变化而变化的东东。
  ISP接口隔离原则，如SRP维护类的简朴性同样，ISP用于维护接口的简朴和必要性，由于接口是为客户调用的，因此其应当是“大小尺寸合适的”，“胖”接口显然对调用者导致累赘，ISP则用于将“胖”接口分离成多个合适的接口。
  当然，在系统设计实现中要做到这些并非容易，单单知道其存在未必做得到将其实现到系统中，开发经验的积累同样重要，但早些知道存在个意识并在做时将其考虑进去，也是积累，慢慢来吧，n多事要做呐。

四．面向接口编程详解——思想基础

  我想，对于各位使用面向对象编程语言的程序员来说，“接口”这个名词一定不陌生，但是不知各位有没有这样的疑惑：接口有什么用途？它和抽象类有什么区别？能不能用抽象类代替接口呢？并且，作为程序员，一定经常听到“面向接口编程”这个短语，那么它是什么意思？有什么思想内涵？和面向对象编程是什么关系？本文将一一解答这些疑问。

1.面向接口编程和面向对象编程是什么关系
  一方面，面向接口编程和面向对象编程并不是平级的，它并不是比面向对象编程更先进的一种独立的编程思想，而是附属于面向对象思想体系，属于其一部分。或者说，它是面向对象编程体系中的思想精髓之一。

2.接口的本质
  接口，在表面上是由几个没有主体代码的方法定义组成的集合体，有唯一的名称，可以被类或其他接口所实现（或者也可以说继承）。它在形式上也许是如下的样子：
interface InterfaceName
{
    void Method1();
    void Method2(int para1);
    void Method3(string para2,string para3);
}
  那么，接口的本质是什么呢？或者说接口存在的意义是什么。我认为可以从以下两个视角考虑：
 1）接口是一组规则的集合，它规定了实现本接口的类或接口必须拥有的一组规则。体现了自然界“假如你是……则必须能……”的理念。
  例如，在自然界中，人都能吃饭，即“假如你是人，则必须能吃饭”。那么模拟到计算机程序中，就应当有一个IPerson（习惯上，接口名由“I”开头）接口，并有一个方法叫Eat（），然后我们规定，每一个表达“人”的类，必须实现IPerson接口，这就模拟了自然界“假如你是人，则必须能吃饭”这条规则。
  从这里，我想各位也能看到些许面向对象思想的东西。面向对象思想的核心之一，就是模拟真实世界，把真实世界中的事物抽象成类，整个程序靠各个类的实例互相通信、互相协作完毕系统功能，这非常符合真实世界的运营状况，也是面向对象思想的精髓。
  2）接口是在一定粒度视图上同类事物的抽象表达。注意这里我强调了在一定粒度视图上，由于“同类事物”这个概念是相对的，它由于粒度视图不同而不同。
  例如，在我的眼里，我是一个人，和一头猪有本质区别，我可以接受我和我同学是同类这个说法，但绝不能接受我和一头猪是同类。但是，假如在一个动物学家眼里，我和猪应当是同类，由于我们都是动物，他可以认为“人”和“猪”都实现了IAnimal这个接口，而他在研究动物行为时，不会把我和猪分开对待，而会从“动物”这个较大的粒度上研究，但他会认为我和一棵树有本质区别。
  现在换了一个遗传学家，情况又不同了，由于生物都能遗传，所以在他眼里，我不仅和猪没区别，和一只蚊子、一个细菌、一颗树、一个蘑菇乃至一个SARS病毒都没什么区别，由于他会认为我们都实现了IDescendable这个接口（注：descend vi. 遗传），即我们都是可遗传的东西，他不会分别研究我们，而会将所有生物作为同类进行研究，在他眼里没有人和病毒之分，只有可遗传的物质和不可遗传的物质。但至少，我和一块石头还是有区别的。
  可不幸的事情发生了，某日，地球上出现了一位伟大的人，他叫列宁，他在熟读马克思、恩格斯的辩证唯物主义思想巨著后，颇有心得，于是他下了一个著名的定义：所谓物质，就是能被意识所反映的客观实在。至此，我和一块石头、一丝空气、一条成语和传输手机信号的电磁场已经没什么区别了，由于在列宁的眼里，我们都是可以被意识所反映的客观实在。假如列宁是一名程序员，他会这么说：所谓物质，就是所有同时实现了“IReflectabe”和“IEsse”两个接口的类所生成的实例。（注：reflect v. 反映  esse n. 客观实在）
  也许你会觉得我上面的例子像在瞎掰，但是，这正是接口得以存在的意义。面向对象思想和核心之一叫做多态性，什么叫多态性？说白了就是在某个粒度视图层面上对同类事物不加区别的对待而统一解决。而之所以敢这样做，就是由于有接口的存在。像那个遗传学家，他明白所有生物都实现了IDescendable接口，那只要是生物，一定有Descend（）这个方法，于是他就可以统一研究，而不至于分别研究每一种生物而最终累死。
   也许这里还不能给你一个关于接口本质和作用的直观印象。那么在后文的例子和对几个设计模式的解析中，你将会更直观体验到接口的内涵。

3.面向接口编程综述
  通过上文，我想大家对接口和接口的思想内涵有了一个了解，那么什么是面向接口编程呢？我个人的定义是：在系统分析和架构中，分清层次和依赖关系，每个层次不是直接向其上层提供服务（即不是直接实例化在上层中），而是通过定义一组接口，仅向上层暴露其接口功能，上层对于下层仅仅是接口依赖，而不依赖具体类。
  这样做的好处是显而易见的，一方面对系统灵活性大有好处。当下层需要改变时，只要接口及接口功能不变，则上层不用做任何修改。甚至可以在不改动上层代码时将下层整个替换掉，就像我们将一个WD的60G硬盘换成一个希捷的160G的硬盘，计算机其他地方不用做任何改动，而是把原硬盘拔下来、新硬盘插上就行了，由于计算机其他部分不依赖具体硬盘，而只依赖一个IDE接口，只要硬盘实现了这个接口，就可以替换上去。从这里看，程序中的接口和现实中的接口极为相似，所以我一直认为，接口（interface）这个词用的真是神似！
  使用接口的另一个好处就是不同部件或层次的开发人员可以并行开工，就像造硬盘的不用等造CPU的，也不用等造显示器的，只要接口一致，设计合理，完全可以并行进行开发，从而提高效率。

  本篇文章先到这里。最后我想再烦琐一句：面向对象的精髓是模拟现实，这也可以说是我这篇文章的灵魂。所以，多从现实中思考面向对象的东西，对提高系统分析设计能力大有脾益。

  仔细看了各位的回复，非常快乐能和大家一起讨论技术问题。感谢给出肯定的朋友，也要感谢提出意见和质疑的朋友，这促使我更进一步思考一些东西，希望能借此进步。在这里我想补充一些东西，以讨论一些回复中比较集中的问题。

1.关于“面向接口编程”中的“接口”与具体面向对象语言中“接口”两个词
  看到有朋友提出“面向接口编程”中的“接口”二字应当比单纯编程语言中的inte