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大数据&云计算|为什么基于接口而非实现编程？有必要为每个类都定义接口吗？


大数据&云计算|为什么基于接口而非实现编程？有必要为每个类都定义接口吗？
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我们知道基于接口而非实现编程 。 这个原则非常重要 ， 是一种非常有效的提高代码质量的手段 ， 在平时的开发中特别经常被用到 。
今天结合一个有关图片存储的实战案例来讲解 。 除此之外 ， 这条原则还很容易被过度应用 ， 比如为每一个实现类都定义对应的接口 。 针对这类问题 ， 在今天的讲解中 ， 我也会告诉你如何来做权衡 ， 怎样恰到好处地应用这条原则 。
如何解读原则中的“接口”二字？
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“基于接口而非实现编程”这条原则的英文描述是：“Program to an interface, not an implementation” 。 我们理解这条原则的时候 ， 千万不要一开始就与具体的编程语言挂钩 ， 局限在编程语言的“接口”语法中（比如 Java 中的 interface 接口语法） 。 这条原则最早出现于 1994 年 GoF 的《设计模式》这本书 ， 它先于很多编程语言而诞生（比如 Java语言） ， 是一条比较抽象、泛化的设计思想 。

实际上 ， 理解这条原则的关键 ， 就是理解其中的“接口”两个字 。 还记得我们上一节课讲的“接口”的定义吗？从本质上来看 ， “接口”就是一组“协议”或者“约定” ， 是功能提供者提供给使用者的一个“功能列表” 。 “接口”在不同的应用场景下会有不同的解读 ， 比如服务端与客户端之间的“接口” ， 类库提供的“接口” ， 甚至是一组通信的协议都可以叫作“接口” 。 刚刚对“接口”的理解 ， 都比较偏上层、偏抽象 ， 与实际的写代码离得有点远 。 如果落实到具体的编码 ， “基于接口而非实现编程”这条原则中的“接口” ， 可以理解为编程语言中的接口或者抽象类 。

前面我们提到 ， 这条原则能非常有效地提高代码质量 ， 之所以这么说 ， 那是因为 ， 应用这条原则 ， 可以将接口和实现相分离 ， 封装不稳定的实现 ， 暴露稳定的接口 。 上游系统面向接口而非实现编程 ， 不依赖不稳定的实现细节 ， 这样当实现发生变化的时候 ， 上游系统的代码基本上不需要做改动 ， 以此来降低耦合性 ， 提高扩展性 。 实际上 ， “基于接口而非实现编程”这条原则的另一个表述方式 ， 是“基于抽象而非实现编程” 。 后者的表述方式其实更能体现这条原则的设计初衷 。 在软件开发中 ， 最大的挑战之一就是需求的不断变化 ， 这也是考验代码设计好坏的一个标准 。 越抽象、越顶层、越脱离具体某一实现的设计 ， 越能提高代码的灵活性 ， 越能应对未来的需求变化 。 好的代码设计 ， 不仅能应对当下的需求 ， 而且在将来需求发生变化的时候 ， 仍然能够在不破坏原有代码设计的情况下灵活应对 。 而抽象就是提高代码扩展性、灵活性、可维护性最有效的手段之一 。
如何将这条原则应用到实战中？

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对于这条原则 ， 我们结合一个具体的实战案例来进一步讲解一下 。 假设我们的系统中有很多涉及图片处理和存储的业务逻辑 。 图片经过处理之后被上传到阿里云上 。 为了代码复用 ， 我们封装了图片存储相关的代码逻辑 ， 提供了一个统一的AliyunImageStore 类 ， 供整个系统来使用 。 具体的代码实现如下所示：

//... 省略属性、构造函数等...public void createBucketIfNotExisting(String bucketName) {// ... 创建 bucket 代码逻辑...// ... 失败会抛出异常..}public String generateAccessToken() {// ... 根据 accesskey/secrectkey 等生成 access token}public String uploadToAliyun(Image image, String bucketName, String accessTok//... 上传图片到阿里云...//... 返回图片存储在阿里云上的地址 (url）...}public Image downloadFromAliyun(String url, String accessToken) {//... 从阿里云下载图片...}}// AliyunImageStore 类的使用举例public class ImageProcessingJob {private static final String BUCKET_NAME = "ai_images_bucket"//... 省略其他无关代码...public void process() {Image image = ... // 处理图片 ， 并封装为 Image 对象AliyunImageStore imageStore = new AliyunImageStore(/* 省略参数 */)imageStore.createBucketIfNotExisting(BUCKET_NAME)String accessToken = imageStore.generateAccessToken()imagestore.uploadToAliyun(image, BUCKET_NAME, accessToken)}}


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