“基于接口的编程”究竟是什么？

Question

我经常听/读到关于基于接口的编程，但我不太清楚这到底是什么意思。基于接口的编程是一个独立的主题吗？是否有书籍介绍了相关内容？如果有，有没有人能推荐几本好书呢？

我在阅读有关良好API设计的文章时发现了基于接口编程，并希望了解更多信息。目前我还不清楚如何正确地围绕接口设计API。

非常感谢任何信息。

- Flack

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这是一个重复的问题。例如，请参考问题1413543（https://dev59.com/8nM_5IYBdhLWcg3wWRuV）。 - jason

你可能想看看《Head First 设计模式》这本书。虽然例子是用 Java 写的，但这是一个很好的起点。 - kragan

@Jason：编程到接口并不一定等于基于接口的编程。 "基于接口的编程" 不仅仅意味着使用接口，通常它更是一种架构上的决策。 - Reed Copsey

Answer 1

基本上，它是关于以接口而非具体类（或更糟的静态方法）来表达您的依赖关系。因此，如果您的其中一个类需要执行身份验证，则应提供一个（或其他内容）。

这意味着：

• 您可以在实现真正的依赖性之前编写代码
• 您可以通过模拟测试（无需模拟类，这会变得丑陋）
• 以API形式而非具体实现形式清晰地表示您所依赖的内容（即，您有更松散的耦合）

- Jon Skeet

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有没有一本好书能够解释这种 C# 编程的“风格”？ - koumides

@koumides：没有特别指定，但搜索“控制反转”和“依赖注入”可以找到很多文章。 - Jon Skeet

Answer 2

《实用 API 设计》 第六章的标题是“针对接口编程，而非实现”，它解释了通过针对接口而非特定实现进行编码，可以将系统中的模块（或组件）解耦，从而提高系统质量。

OOSC2 中的 Bertrand Meyer 清楚地解释了为什么“关闭”系统并使其更加模块化会提高其质量。

- CesarGon

Answer 3

看看这些非常受欢迎的讨论是否有帮助：

什么是最好的类比，帮助非oop开发人员理解基于接口的编程？

我为什么要使用接口？

何时需要使用接口？

何时应该使用接口？

接口的目的是什么？

接口的好处

“按接口编程”是什么意思？

- DOK

Answer 4

你所说的“基于接口编程”更常被称为面向接口编程。以下是一个例子。好处在于隐藏接口的实际实现，使你的代码在未来更加灵活和易于维护。

YourInterface foo = CreateYourInterface();
foo.DoWork();
foo.DoMoreWork();

CreateYourInterface()将返回YourInterface的具体实现。这允许您通过更改一行代码来更改应用程序的功能：

YourInterface foo = CreateYourInterface();

- Taylor Leese

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你修改了哪一行代码？能具体说明一下吗？ - DOK

我所提到的那一行是指：YourInterface foo = CreateYourInterface()。我只是在指出，如果你将一个实现了同样接口的不同对象分配给 foo，那么你会得到不同的功能，但代码保持相同。 - Taylor Leese

Answer 5

如果你在谷歌上搜索“接口”，你会找到很多关于接口有多么有用的信息。

这个概念是定义清晰的接口，各种组件/部分/类/模块将使用它们来进行通信和交互。一旦你定义了这些接口的输入/输出应该是什么，你就可以让各个团队开发任何需要满足接口要求的东西，包括输入/输出测试等等。

如果你遵循这个模式，各个团队可以开始开发他们的部分，而不必等待其他部分准备好。此外，你还可以使用单元测试（使用虚拟对象来模拟你没有开发的其他部分，并测试你的部分）。

这种方法对于任何新的编程项目来说都是相当标准的，每个人都会认为这是理所当然的。

- BlueTrin

Answer 6

我不建议在C#开发中过度使用这个。

基于接口的编程基本上是指针对接口进行编程。您开发要使用的接口和合同，接口的实际实现隐藏在这些合同后面。

在.NET之前，这是非常普遍的，因为在Windows上获得可重用组件的最佳方法是通过COM，它在任何地方都使用接口。然而，鉴于.NET能够支持单个运行时（CLR）中的多种语言，并且与本机代码相比，在版本控制方面具有更好的支持，因此在使用C#进行编程时，基于接口的编程的实用性大大降低（除非您尝试创建COM组件，在这种情况下，您仍将间接从C#类创建COM接口）。

- Reed Copsey

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对于那些给我负反馈的人：我并没有表示接口本身有问题——相反，我认为仅围绕接口设计整个API的“基于接口的编程”方法不一定像在COM时代那样对C#开发人员有用。 - Reed Copsey

模拟接口比具体类容易得多（特别是没有虚方法的密封类）。我仍然相信这可以澄清你真正依赖的内容... - Jon Skeet

@Jon SKeet：没错。模拟接口比密封或非虚类更容易，但抽象类同样易于模拟，并且在版本控制方面具有一些优势，如果您正在使用标记了问题的C#语言。 - Reed Copsey

如果有人能够详细解释一下他们对这个答案的不满，我会非常感激。 - Reed Copsey

好的，Reed，我没有给你投反对票。但是我不太明白支持多种语言和版本控制与讨论的相关性。虽然我理解这可能是从 COM 的好日子延续下来的一部分。 - DOK

@DOK：接口编程之所以首次被需要，很大程度上是为了支持多种语言/技术制造可重用的组件。.NET提供了许多相同的支持，因此许多在COM世界中使用IEverything和其他基于接口的编程方法的需求都由.NET框架自动处理，而无需接口。 - Reed Copsey

Answer 7

基于接口的编程可以被认为是将功能的实现和访问功能的方式解耦。

您定义一个接口
interface ICallSomeone { public bool DialNumber(string number); }

然后编写您的实现

public class callsomeone: ICallSomeone {
public bool DialNumber(string number) {
//拨打号码，返回结果 }}

您使用接口而不关心实现。如果更改实现，因为它只使用接口，所以没有任何影响。

- Cub

Answer 8

从非常抽象的角度来看，基于接口的编程类似于管道工使用的组件（管接头和管道）。

只要管道和接头按照指定的接口制造（例如螺纹数量和间隔等），各种制造商就可以为潜在由其他供应商制造的管子提供接头（但遵守前述的接头/管道接口）。

因此，组件之间的互操作性更强，管道工可以选择来自各个供应商的不同产品、价格范围等，以创建功能完善的管道系统。

将管子和接头替换为软件组件，相似之处惊人地简单。

- satishgoda