面向对象编程语言中的接口（Interface）

2021-08-11 00:04:06

　　在大多面向对象的编程语言中都提供了Interface（接口）的概念。如果你事先学过这个概念，那么在谈到“接口测试”时，会不会想起这个概念来！？本篇文章简单介绍一下面向对象编程语言中的Interface。

Java中的Interface

　　在Java中定义接口使用interface关键字来声明，可以看做是一种特殊的抽象类，可以指定一个类必须做什么，而不是规定它如何去做。

　　为什么使用接口？

　　大型项目开发中，可能需要从继承链的中间插入一个类，让它的子类具备某些功能而不影响它们的父类。例如 A -> B -> C -> D -> E，A 是祖先类，如果需要为C、D、E类添加某些通用的功能，最简单的方法是让C类再继承另外一个类。但是问题来了，Java 是一种单继承的语言，不能再让C继承另外一个父类了，只到移动到继承链的最顶端，让A再继承一个父类。这样一来，对C、D、E类的修改，影响到了整个继承链，不具备可插入性的设计。

　　接口是可插入性的保证。在一个继承链中的任何一个类都可以实现一个接口，这个接口会影响到此类的所有子类，但不会影响到此类的任何父类。此类将不得不实现这个接口所规定的方法，而子类可以从此类自动继承这些方法，这时候，这些子类具有了可插入性。

　　我们关心的不是哪一个具体的类，而是这个类是否实现了我们需要的接口。

　　接口提供了关联以及方法调用上的可插入性，软件系统的规模越大，生命周期越长，接口使得软件系统的灵活性和可扩展性，可插入性方面得到保证。

　　接口在面向对象的 Java 程序设计中占有举足轻重的地位。事实上在设计阶段最重要的任务之一就是设计出各部分的接口，然后通过接口的组合，形成程序的基本框架结构。

　　所以简单总结其用途为：实现类的多继承，以解决Java只能单继承，不支持多继承的问题。

　　下面通过例子介绍Java中接口的使用。

　　定义接口（IAnimal.java）：

package mypor.interfaces.demo;

public interface IAnimal {

    public String Behavior(); //行为方法，描述各种动物的特性
}

实现接口一（Dog.java）：

package mypor.interfaces.demo;
import mypor.interfaces.demo.IAnimal;

//类: 狗
public class Dog implements IAnimal{
    
    public String Behavior()
    {
        String ActiveTime = "我晚上睡觉,白天活动";
        
        return ActiveTime;
    }
}

实现接口二（Cat.java）：

package mypor.interfaces.demo;
import mypor.interfaces.demo.IAnimal;

//类：猫
public class Cat implements IAnimal{

    public String Behavior()
    {
        String ActiveTime = "我白天睡觉,晚上捉老鼠。";
        
        return ActiveTime;
    }
}

测试接口的实现：

package mypor.interfaces.demo;
import mypor.interfaces.demo.Dog;
import mypor.interfaces.demo.Cat;


public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {         
        //调用dog和cat的行为 
        Dog d = new Dog();
        Cat c = new Cat();
        System.out.println(d.Behavior());
        System.out.println(c.Behavior());
    }
}

　　注意，这里的测试，并不是测试的接口，因为接口本身只是简单的定义，没什么可测试的，这里真正所测试的是继承接口的类，或者叫已经实例化的对象。

Python中的Zope.interface

　　如果你和我一样更熟悉Python，那么是否想知道，Python中是否也有接口（Interface）的概念，Python本身并不提供提口的创建和使用，但是我们可以通过第三方扩展库来使用接口，那就是Zope.interface。

　　下载地址：https://pypi.python.org/pypi/zope.interface

　来看个普通的例子：

class Host(object):

    def goodmorning(self, name):
        """Say good morning to guests"""
        return "Good morning, %s!" % name

if __name__ == '__main__':
    h = Host()
    hi = h.goodmorning('zhangsan')
    print(hi)

下面在这个例子的基础中使用接口：

from zope.interface import Interface
from zope.interface import implements


# 定义接口
class IHost(Interface):

    def goodmorning(self,guest):
        """Say good morning to guest"""


class Host(object):
    implements(IHost)  # 实现接口 

    def goodmorning(self, guest):
        """Say good morning to guests"""
        return "Good morning, %s!" % guest


if __name__ == '__main__':
    h = Host()
    hi = h.goodmorning('zhangsan')
    print(hi)

　　通过看本篇文章的例子，一定觉得接口是个特无聊的概念，我也有这种感觉。哈哈~！当真的碰到具体的用了接口会使结构更优雅的项目时，才会体会到它的意义。

码农公寓

Java中的Interface

Python中的Zope.interface

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