分析Go語(yǔ)言接口的設(shè)計(jì)原則
一、前言
go的interface寫起來更自由, 無需顯示的實(shí)現(xiàn), 只要實(shí)現(xiàn)了與interfece所包含的所有函數(shù)簽名的相同的方法即可。讓編碼更靈活, 易擴(kuò)展。
如何理解go語(yǔ)言中的interface呢?
1. interface是方法聲明的集合
2.接口的方法與實(shí)現(xiàn)接口的類型方法格式一致
3.接口中所有方法均被實(shí)現(xiàn)
4. interface可以作為一種數(shù)據(jù)類型,實(shí)現(xiàn)了該接口的任何對(duì)象都可以給對(duì)應(yīng)的接口類型變量賦值
特別說明兩點(diǎn):
- interface 可以被任意對(duì)象實(shí)現(xiàn),一個(gè)類型/對(duì)象也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè) interface
- 方法不能重載,如
eat(), eat(s string)
不能同時(shí)存在
那么作為interface
數(shù)據(jù)類型,他存在的意義在哪呢? 實(shí)際上是為了滿足一些面向?qū)ο蟮木幊趟枷?。我們知道,軟件設(shè)計(jì)的最高目標(biāo)就是高內(nèi)聚,低耦合
。那么其中有一個(gè)設(shè)計(jì)原則叫開閉原則
。什么是開閉原則
二、開閉原則
在面向?qū)ο缶幊填I(lǐng)域中,開閉原則規(guī)定“軟件中的對(duì)象(類,模塊,函數(shù)等等)應(yīng)該對(duì)于擴(kuò)展是開放的,但是對(duì)于修改是封閉的”,這意味著一個(gè)實(shí)體是允許在不改變它的源代碼的前提下變更它的行為。
看重點(diǎn): 對(duì)于擴(kuò)展是開放的, 對(duì)于修改是封閉的.
舉個(gè)例子: 銀行每天要辦理不同的業(yè)務(wù), 存款, 轉(zhuǎn)賬, 取款等. 如果直接是實(shí)體來實(shí)現(xiàn)如下
package bank import "fmt" type Banker struct { } func (b *Banker) Save() { fmt.Println("存錢") } func (b *Banker) Transfer() { fmt.Println("轉(zhuǎn)賬") } func (b *Banker) Get() { fmt.Println("取錢") }
有個(gè)人要來存錢取錢轉(zhuǎn)賬了
package main import "aaa/bank" func main() { var b = bank.Banker{} b.Save() b.Get() b.Transfer() }
那么隨著業(yè)務(wù)越來越多, 越來越大. 我又要新增加一些業(yè)務(wù), 比如基金, 股票. 然后越來越多,越來越大. 導(dǎo)致Banker這個(gè)模塊越來越臃腫
這樣的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致,當(dāng)我們?nèi)ソoBanker添加新的業(yè)務(wù)的時(shí)候,會(huì)直接修改原有的Banker代碼,那么Banker模塊的功能會(huì)越來越多,出現(xiàn)問題的幾率也就越來越大,假如此時(shí)Banker已經(jīng)有99個(gè)業(yè)務(wù)了,現(xiàn)在我們要添加第100個(gè)業(yè)務(wù),可能由于一次的不小心,導(dǎo)致之前99個(gè)業(yè)務(wù)也一起崩潰,因?yàn)樗械臉I(yè)務(wù)都在一個(gè)Banker類里,他們的耦合度太高,Banker的職責(zé)也不夠單一,代碼的維護(hù)成本隨著業(yè)務(wù)的復(fù)雜正比成倍增大。
我們使用開閉原則, 使用interface將banker模塊抽象出來. 然后根據(jù)這個(gè)抽象的模塊, 去實(shí)現(xiàn)save, get, transfer.....
那么依然可以搞定程序的需求。 然后,當(dāng)我們想要給Banker添加額外功能的時(shí)候,之前我們是直接修改Banker的內(nèi)容,現(xiàn)在我們可以單獨(dú)定義一個(gè)股票Banker(實(shí)現(xiàn)股票方法)
,到這個(gè)系統(tǒng)中。 而且股票Banker的實(shí)現(xiàn)成功或者失敗都不會(huì)影響之前的穩(wěn)定系統(tǒng),他很單一,而且獨(dú)立。
所以以上,當(dāng)我們給一個(gè)系統(tǒng)添加一個(gè)功能的時(shí)候,不是通過修改代碼,而是通過增添代碼來完成,那么就是開閉原則的核心思想了。所以要想滿足上面的要求,是一定需要interface來提供一層抽象的接口的。
golang代碼實(shí)現(xiàn)如下:
package bank import "fmt" // 對(duì)銀行的業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象 type Business interface { doBussiness() } // 存錢業(yè)務(wù) type SaveBussiness struct { } func (b *SaveBussiness) doBussiness() { fmt.Sprintf("存錢") } //取錢業(yè)務(wù) type GetBussiness struct { } func (g *GetBussiness) doBussiness() { fmt.Println("取錢") } // 轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù) type TransferBusi struct { } func (t *TransferBusi) doBussiness() { fmt.Sprintf("轉(zhuǎn)賬") }
然后我今天去了銀行, 我們封裝一個(gè)銀行, 銀行有各種各樣的能力.
package main import ( "aaa/bank" "fmt" ) // 這有一個(gè)銀行, 銀行可以辦理業(yè)務(wù) func Bank(b bank.Business) { fmt.Println("辦理業(yè)務(wù): ", b.DoBussiness()) } func main() { // 辦理具體的業(yè)務(wù) Bank(&bank.SaveBussiness{}) Bank(&bank.GetBussiness{}) Bank(&bank.TransferBusi{}) }
這樣, 當(dāng)銀行增加業(yè)務(wù)類型, 比如股票的時(shí)候, 只需要擴(kuò)展業(yè)務(wù)接口就可以了, 不會(huì)對(duì)原來的接口進(jìn)行修改
再看開閉原則定義:開閉原則:一個(gè)軟件實(shí)體如類、模塊和函數(shù)應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放,對(duì)修改關(guān)閉。簡(jiǎn)單的說就是在修改需求的時(shí)候,應(yīng)該盡量通過擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)變化,而不是通過修改已有代碼來實(shí)現(xiàn)變化。
接口的意義:
現(xiàn)在interface已經(jīng)基本了解,那么接口的意義最終在哪里呢,想必現(xiàn)在你已經(jīng)有了一個(gè)初步的認(rèn)知,實(shí)際上接口的最大的意義就是實(shí)現(xiàn)多態(tài)的思想,就是我們可以根據(jù)interface類型來設(shè)計(jì)API接口,那么這種API接口的適應(yīng)能力不僅能適應(yīng)當(dāng)下所實(shí)現(xiàn)的全部模塊,也適應(yīng)未來實(shí)現(xiàn)的模塊來進(jìn)行調(diào)用。 調(diào)用未來可能就是接口的最大意義所在吧,這也是為什么架構(gòu)師那么值錢,因?yàn)榱己玫募軜?gòu)師是可以針對(duì)interface設(shè)計(jì)一套框架,在未來許多年卻依然適用。
三、依賴倒置原則
3.1、什么是依賴倒置原則
依賴倒置原則(Dependence Inversion Principle)是程序要依賴于抽象接口,不要依賴于具體實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)單的說就是要求對(duì)抽象進(jìn)行編程,不要對(duì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行編程,這樣就降低了客戶與實(shí)現(xiàn)模塊間的耦合。
3.2、一個(gè)耦合度極高的模塊關(guān)系設(shè)計(jì)
張三駕駛奔馳, 張三駕駛寶馬, 張三駕駛豐田.
李四駕駛寶馬, 李四駕駛奔馳, 李四駕駛豐田
package yldz import "fmt" // 奔馳車 type Benz struct { } func (b *Benz) run() string{ return fmt.Sprintf("奔馳啟動(dòng)") } // 寶馬 type BM struct { } func (b *BM) run() string{ return fmt.Sprintf("寶馬啟動(dòng)") } //豐田 type FT struct { } func (t *FT) run() string{ return fmt.Sprintf("豐田啟動(dòng)") } //====駕車人,張三 type Zhangsan struct { } func (t *Zhangsan) DriverBenz(b *Benz) { fmt.Println("張三駕駛", b.run()) } func (t *Zhangsan) DriverBM(b *BM) { fmt.Println("張三駕駛", b.run()) } func (t *Zhangsan) DriverFT(b *FT) { fmt.Println("張三駕駛", b.run()) } // 駕車人----李四.......
package main import "aaa/yldz" func main() { z := yldz.Zhangsan{} z.DriverBenz(&yldz.Benz{}) z.DriverBM(&yldz.BM{}) z.DriverFT(&yldz.FT{}) }
我們來看上面的代碼和圖中每個(gè)模塊之間的依賴關(guān)系,實(shí)際上并沒有用到任何的interface接口層的代碼,顯然最后我們的兩個(gè)業(yè)務(wù) 張三開奔馳, 李四開寶馬,程序中也都實(shí)現(xiàn)了。但是這種設(shè)計(jì)的問題就在于,小規(guī)模沒什么問題,但是一旦程序需要擴(kuò)展,比如我現(xiàn)在要增加一個(gè)凱迪拉克汽車 或者 司機(jī)王五, 那么模塊和模塊的依賴關(guān)系將成指數(shù)級(jí)遞增,想蜘蛛網(wǎng)一樣越來越難維護(hù)和捋順。
3.3、面向抽象層依賴倒轉(zhuǎn)
如上圖所示,我們?cè)谠O(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候,將模塊分為3個(gè)層次,抽象層、實(shí)現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層。
- 將抽象層的模塊和接口定義出來,這里就需要了
interface
接口的設(shè)計(jì), - 我們依照抽象層,依次實(shí)現(xiàn)每個(gè)實(shí)現(xiàn)層的模塊,在我們寫實(shí)現(xiàn)層代碼的時(shí)候,實(shí)際上我們只需要參考對(duì)應(yīng)的抽象層實(shí)現(xiàn)就好了,實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊,也和其他的實(shí)現(xiàn)的模塊沒有關(guān)系,這樣也符合了上面介紹的開閉原則。這樣實(shí)現(xiàn)起來每個(gè)模塊只依賴對(duì)象的接口,而和其他模塊沒關(guān)系,依賴關(guān)系單一。系統(tǒng)容易擴(kuò)展和維護(hù)。
- 業(yè)務(wù)邏輯層也是一樣,只需要參考抽象層的接口來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)就好了,抽象層暴露出來的接口就是我們業(yè)務(wù)層可以使用的方法,然后可以通過多態(tài)的方向,接口指針指向哪個(gè)實(shí)現(xiàn)模塊,調(diào)用了就是具體的實(shí)現(xiàn)方法,這樣我們業(yè)務(wù)邏輯層也是依賴抽象成編程。
看看具體的實(shí)現(xiàn)
package yldz import "fmt" type Car interface { Run() string } type Driver interface { // 接口變量肚子里有一個(gè)指針, 所以接口變量不需要使用指針. Driver(car Car) } // 奔馳車 type Benz struct { } func (b *Benz) Run() string{ return fmt.Sprintf("奔馳啟動(dòng)") } // 寶馬車 type BM struct { } func (b *BM) Run() string{ return fmt.Sprintf("寶馬啟動(dòng)") } // 豐田車 type FT struct { } func (t *FT) Run() string{ return fmt.Sprintf("豐田啟動(dòng)") } // ====張三 type Zhangsan struct { } func (t *Zhangsan) Driver(car Car) { fmt.Println("駕駛",car.Run()) }
func main() { benz := yldz.Benz{} zs := yldz.Zhangsan{} zs.Driver(&benz) ft := yldz.FT{} zs.Driver(&ft) }
以上就是分析Go語(yǔ)言接口的設(shè)計(jì)原則的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Go 接口的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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