接口和面向接口編程

 

在剛開始做開發的時候，我並不是很理解接口和面向接口編程在實際開發中的作用，比如：
　　1）為什么需要 Service、DAO 的接口；
　　2）為什么使用接口去引用依賴組件對象；
　　3）為什么花費很大力氣去設計對象工廠、對象容器，然后又把對象注入到依賴組件；

這些問題真是花了很長時間才搞清楚！

 

我們都知道，web 開發是分層的：控制層、業務層、數據層、實體類等，以業務層和數據層的依賴關系為例，通常可以使用三種方式來編寫代碼。

第一種：不編寫接口，直接在業務層使用數據層的類來使用，簡單粗暴、好理解

　　數據層類 xxDao = new 數據層類();

第二種：編寫接口和實現類，在業務層使用接口引用，但還是使用 new 關鍵字來實例化實現類對象，屬於脫褲子放屁類型。

　　數據層接口 xxDao = new 數據層實現類();

第三種：編寫接口和實現類，在程序啟動的時候使用“工廠”來管理對象，在業務層使用接口引用，然后從“工廠”獲取需要的對象，或者使用框架注入，這里涉及到了多態和反射。

　　數據層接口 xxDao = 工廠獲取/注入;

 

在不使用 Spring 或者自定義對象工廠的時候，前兩種方式都有可行，第二種方式可以為日后的架構設計升級提供一個接口規范，所以也是可以接受的。

在項目有了較大規模的時候，為了提高維護效率、實現組件之間的松耦合，我們會去設計“工廠”或者直接使用 Spring 來管理對象，這樣做的好處在於：

在整體修改了數據層實現類實現方式的時候（如：把 hibernate 改為 mybatis），不需要去修改業務層的任何代碼，只需要修改工廠配置文件即可實現組件的替換，因為任何一個符合“接口規范”的實現類對象都可以被注入到依賴該接口的業務類中去。

所以，我們有理由相信：反射、接口、多態是 Java 能夠成為動態編程語言的最主要原因。

 

在本文中，我們暫時不去看 Web 項目的組件解耦方案，之前有過一篇文章寫過自定義工廠的解耦方案，《多態和簡單對象工廠》，Spring 放到以后再去講解。

今天先用一個簡單的例子介紹一下反射、接口是如何提高程序擴展性、可維護性的。

 

我們的例子是這樣的：
　　1）有 20 個業務需要進行監控，分屬三個類型：A、B、C，每個類型的業務監控邏輯大致相同
　　2）以后可能會增加 D、E 業務類型
　　3）每個類型的業務數量也會隨着項目的擴大而增加

我們需要設計一個方案，確保在業務類型、業務增加時可以快速的配置上線

 

第一種設計方案：

　　1）編寫A、B、C三個類型的監控類代碼；
　　2）在遍歷全部業務時，分支結構判斷業務類型，不同的類型創建不同的監控類對象，調用監控方法

　　在我們的業務、業務類型增加時：需要增加相應的監控類；配置業務數據庫；修改分支結構。

　　如果有很多個業務類型，10個、20個，顯然分支結構有些不美觀。

　　所以還有一種使用接口和反射實現的方案。

 

第二種設計方案：

　　1）編寫業務監控接口，有一個 doMinitor 方法；
　　2）編寫 A、B、C 三個類型的監控類，實現業務監控接口；
　　3）在遍歷全部業務時，通過業務類型獲取到對應的業務監控實現類類型，實例化對象；
　　4）通過業務監控接口的引用調用業務監控實現類的 doMinitor 方法，對業務進行監控

　　在我們的業務、業務類型增加時：需要增加相應的監控類；配置業務數據庫。

　　所以，這個方案更加高大上。

 

我們簡單看一下編碼：

 

首先，Business 實體類用來保存業務信息

Business.java

public class Business {

    private String businessName;
    private String monitorPolicy;

    public Business() {
        super();
    }

    public Business(String businessName, String monitorPolicy) {
        super();
        this.businessName = businessName;
        this.monitorPolicy = monitorPolicy;
    }

    public String getBusinessName() {
        return businessName;
    }

    public void setBusinessName(String businessName) {
        this.businessName = businessName;
    }

    public String getMonitorPolicy() {
        return monitorPolicy;
    }

    public void setMonitorPolicy(String monitorPolicy) {
        this.monitorPolicy = monitorPolicy;
    }
}

 

接下來，編寫監控接口和三種類型業務的實現類

Monitor接口

public interface Monitor {

    void doMonitor(Business business);

}

 

MonitorA類

public class MonitorA implements Monitor {

    @Override
    public void doMonitor(Business business) {
        System.out.println("監控業務類型A------" + business.getBusinessName());
    }
}

 

MonitorB類

public class MonitorB implements Monitor {

    @Override
    public void doMonitor(Business business) {
        System.out.println("監控業務類型B------" + business.getBusinessName());
    }
}

 

MonitorC類

public class MonitorC implements Monitor {

    @Override
    public void doMonitor(Business business) {
        System.out.println("監控業務類型C------" + business.getBusinessName());
    }
}

 

最后，是 RunMonitor 入口類

public class RunMonitor {
    
    private static List<Business> businessList = new ArrayList<Business>();
    
    static {
        businessList.add(new Business("業務01", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorA"));
        businessList.add(new Business("業務02", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorA"));
        businessList.add(new Business("業務03", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorA"));
        businessList.add(new Business("業務04", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorA"));
        businessList.add(new Business("業務05", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorA"));
        businessList.add(new Business("業務06", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorA"));
        businessList.add(new Business("業務07", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorB"));
        businessList.add(new Business("業務08", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorB"));
        businessList.add(new Business("業務09", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorB"));
        businessList.add(new Business("業務10", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorB"));
        businessList.add(new Business("業務11", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorB"));
        businessList.add(new Business("業務12", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorB"));
        businessList.add(new Business("業務13", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務14", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務15", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務16", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務17", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務18", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務19", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));
        businessList.add(new Business("業務20", "org.net5ijy.monitor.policy.MonitorC"));33     }

    public static void main(String[] args) {

        for (Business business : businessList) {
            String policyName = business.getMonitorPolicy();
            try {
                Class<?> cls = Class.forName(policyName);

                Monitor monitor = (Monitor) cls.newInstance();

                monitor.doMonitor(business);

            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

 

項目結構如下：

 

 

 

 

 

過了一段時間，增加了業務類型 D、E，增加了五個業務，分屬 D、E，可以使用下面方式進行擴展：

 

MonitorD類

public class MonitorD implements Monitor {

    @Override
    public void doMonitor(Business business) {
        System.out.println("監控業務類型D------" + business.getBusinessName());
    }
}

 

MonitorE類

public class MonitorE implements Monitor {

    @Override
    public void doMonitor(Business business) {
        System.out.println("監控業務類型E------" + business.getBusinessName());
    }
}

 

項目結構如下：