程序接口概述

程序接口是操作系統(tǒng)為用戶提供的兩類接口之一，編程人員在程序中通過(guò)程序接口來(lái)請(qǐng)求操作系統(tǒng)提供服務(wù)。面向過(guò)程語(yǔ)言最基本的單元是過(guò)程和函數(shù)。

進(jìn)行接口的介紹，必須介紹一下程序語(yǔ)言發(fā)展的歷史才行，魯迅先生說(shuō)過(guò)“治學(xué)先治史”，明白了程序語(yǔ)言發(fā)展的前世今生，才能知道這么多語(yǔ)言為什么會(huì)這樣，為什么會(huì)那樣?計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后，科學(xué)家相繼開(kāi)發(fā)了多種語(yǔ)言，從smalltalk，Pascal，Basic，C語(yǔ)言，C++，java,.net等等，這些語(yǔ)言的發(fā)展步伐，可以看作是從面向過(guò)程向面向?qū)ο蟀l(fā)展的一段歷史。很多面向?qū)ο蟮臅诮榻B自己的歷史的時(shí)候，都會(huì)給讀者介紹這一段歷史，并鼓吹OO(Object Oriented)編程是多么多么的優(yōu)異。問(wèn)題是，很多剛開(kāi)始學(xué)程序的人根本不知道為什么要有這個(gè)轉(zhuǎn)變，他們也很難理解OO語(yǔ)言中的虛函數(shù)，接口等概念到底為了什么而提出來(lái)。

我們?cè)诹私膺@一段歷史以前，首先給大家介紹一個(gè)概念：“粒度”，什么是粒度?作者認(rèn)為所謂粒度其實(shí)就是一個(gè)程序中使用代碼單元的組合尺度，我們可以舉一個(gè)例子，沙礫??磚塊??房屋模板，我們?cè)O(shè)想去修建一座房子，其實(shí)有很多種修筑方法，如果你不嫌麻煩，可以使用沙礫一點(diǎn)點(diǎn)地建筑，或者將沙礫燒制為磚塊，用磚塊來(lái)砌，甚至直接從工廠購(gòu)買房屋的門，窗，墻組件來(lái)堆砌。這三種不同的方法代表了三種不同的組合尺度。沙礫是最小的單位，使用它搭建小的房子說(shuō)不定還可以，但是毫無(wú)疑問(wèn)，我們必須使用很多很多“沙礫”，不便于管理;磚塊比沙礫聚合了一層，可以用來(lái)修建較大的房子了;房屋模板是最高的尺寸，使用它可以快速地搭建大規(guī)模的房屋。這三種尺度的區(qū)別和聯(lián)系，與我們編寫程序概念是有很大的相似之處的。在早期學(xué)習(xí)Pascal，老師告訴我們這種面向過(guò)程語(yǔ)言的最基本的單元是過(guò)程和函數(shù)，它們是程序中的最小的組件。過(guò)程和函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)最基本的代碼重用，當(dāng)我們把某些固定功能的代碼使用過(guò)程和函數(shù)編寫后，我們可以在程序中調(diào)用它們而不必在任何需要的地方都寫上這樣一段代碼，這樣的好處是顯而易見(jiàn)的。在一些小型的程序里面，使用過(guò)程和函數(shù)是合適的，但是在大中型程序中，它們的弊端就顯示出來(lái)，過(guò)程和函數(shù)的粒度太低了，如果我們一個(gè)系統(tǒng)，有10000個(gè)函數(shù)和過(guò)程，我們的程序員將不得不花費(fèi)大量的時(shí)間去尋找和維護(hù)它們，10000個(gè)沒(méi)有任何關(guān)系的函數(shù)和過(guò)程的管理難度是顯而易見(jiàn)的，就好像10000個(gè)人的企業(yè)一樣，如果沒(méi)有部門和職務(wù)，這還不亂了套?

面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的出現(xiàn)，就是為了解決這個(gè)問(wèn)題，別聽(tīng)OO語(yǔ)言吹的天花亂墜，其實(shí)它出現(xiàn)就為一個(gè)理由：提高編程的粒度。面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的基本單位是類 CLASS，類封裝了很多數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)，過(guò)程，將最小組件的粒度提高了一個(gè)等級(jí)，我們需要直接操作的不是過(guò)程和函數(shù)了，而是一個(gè)個(gè)更高層次上的類。我們把10000人分了很多部門，不同的部門負(fù)責(zé)不同的事宜，這樣公司終于可以走上正軌了。做成了類CLASS是否就萬(wàn)事大吉了呢?不一定，新的問(wèn)題隨之而來(lái)，也許我們有一個(gè)部門的人很多，可以做很多事情，如何在部門內(nèi)部實(shí)現(xiàn)更好的管理呢?好比我們有一個(gè)類，它提供了很多種方法和屬性，這些方法和屬性其實(shí)可以分為一堆堆，為不同的功能服務(wù)，但是我們的類并沒(méi)有做這個(gè)管理。在AO中，map對(duì)象擁有很多功能，比如管理圖層，管理元素，管理選擇集，進(jìn)行地圖顯示，每種不同的功能都有好多方法和屬性，這些屬性和方法是雜亂無(wú)章，沒(méi)有任何區(qū)別堆積在一個(gè)類里面的，當(dāng)我們的程序員需要尋找一個(gè)方法的時(shí)候，不得不一個(gè)個(gè)去尋找，很不方便。這個(gè)時(shí)候，接口interface出現(xiàn)了，C++的發(fā)明者第一次提出純虛函數(shù)(其實(shí)就是接口)概念的時(shí)候，遭到了很多抵制，很多人都不明白接口的意義何在，我們用虛函數(shù)好好的，何必又出來(lái)個(gè)啥東西都沒(méi)有的空架子?說(shuō)它是類吧，又不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象;說(shuō)它是對(duì)象吧，又沒(méi)有方法體來(lái)使用。接口出來(lái)干了一件好事，就是將類內(nèi)部進(jìn)行分類。對(duì)于map對(duì)象，我們可以做好幾個(gè)接口，這些接口中定義不同功能的方法，函數(shù)和屬性，map類實(shí)現(xiàn)這些接口，這樣我們可以使用接口定義，實(shí)現(xiàn)對(duì)象。因此，所謂接口就是一系列相關(guān)方法與屬性集合的定義。