ทำความเข้าใจความสำคัญของการเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซ

เมื่อดำดิ่งสู่โลกของการพัฒนาซอฟต์แวร์ โดยเฉพาะในสถาปัตยกรรมระบบ มักจะมีคำหนึ่งเกิดขึ้น: การเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซ แนวคิดนี้ไม่ใช่แค่ทางเลือกทางเทคนิค แต่เป็นแนวทางพื้นฐานที่สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความยืดหยุ่นและความแข็งแกร่งของซอฟต์แวร์ที่คุณพัฒนา แต่หมายความว่าอย่างไร และทำไมสถาปนิกจึงให้ความสำคัญกับมัน?

ในบทความนี้ เราจะอธิบายความสำคัญของการเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซ และพูดคุยเกี่ยวกับวิธีที่มันเปลี่ยนแปลงวิธีการออกแบบแอปพลิเคชันของเรา

“การเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซ” หมายถึงอะไร?

การเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซหมายถึงการกำหนดสัญญาสำหรับความสามารถที่ชั้นเรียนต่างๆ จะต้องดำเนินการแทนที่จะผูกฟังก์ชันการทำงานกับชั้นเรียนหรือการนำไปใช้เฉพาะ นักพัฒนาจะใช้อินเตอร์เฟซในการกำหนดวิธีการที่ชั้นเรียนใดๆ สามารถตั้งค่าได้ แนวทางนี้ส่งเสริมการทำให้เป็นนามธรรมและส่งเสริมสถาปัตยกรรมที่มีการเชื่อมโยงอย่างหลวม

หลักการสำคัญ

• สัญญา: อินเตอร์เฟซทำหน้าที่เป็นสัญญา ตัวอย่างเช่น หากคุณมีอินเตอร์เฟซชื่อ IPoweredByMotor มันอาจกำหนดวิธีการเช่น start() ชั้นเรียนใดก็ตามที่ดำเนินการตามอินเตอร์เฟซนี้ ไม่ว่าจะเป็น MotorizedWheelChair , Automobile หรือ SmoothieMaker จะต้องจัดเตรียมการดำเนินการที่เป็นรูปธรรมของวิธีการ start()

ข้อดี

ด้วยการมุ่งเน้นที่อินเตอร์เฟซแทนการนำไปใช้แบบเฉพาะ มีข้อดีหลายประการ:

• ความยืดหยุ่น: เนื่องจากชั้นเรียนต่างๆ สามารถนำไปใช้ร่วมกันในเบื้องต้นได้หลายวิธี โค้ดของคุณสามารถปรับตัวได้ง่ายต่อความต้องการใหม่หรือการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการแนะนำชั้นเรียน Drone ใหม่ที่ใช้มอเตอร์ คุณสามารถดำเนินการตามอินเตอร์เฟซเดียวกันได้โดยไม่กระทบต่อโค้ดที่มีอยู่
• การนำกลับมาใช้ใหม่: โค้ดที่ออกแบบมาให้ทำงานบนอินเตอร์เฟซสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในระบบหรืองานต่างๆ นี้ช่วยส่งเสริมประสิทธิภาพและการจัดการทรัพยากรที่ดีขึ้น
• ความสามารถในการบำรุงรักษา: การเปลี่ยนแปลงการนำไปใช้หรือการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ทำได้ง่ายขึ้น เพราะคุณจำเป็นต้องแก้ไขชั้นเรียนเฉพาะเพียงชั้นเดียว แทนที่จะต้องแยกโครงสร้างทั้งหมดของแอปพลิเคชันออก

ทำไมไม่ใช้คลาสนามธรรมแทน?

บางคนอาจสงสัยว่าทำไมอินเตอร์เฟซจึงได้รับความนิยมมากกว่าคลาสนามธรรม ทั้งๆ ที่ดูเหมือนว่าทั้งสองมีวัตถุประสงค์ที่คล้ายกัน นี่คือข้อพิจารณาบางประการที่ช่วยชี้แจงทางเลือกนี้:

• ความยืดหยุ่นในการสืบทอด: ชั้นเรียนสามารถดำเนินการหลายอินเตอร์เฟซได้ แต่สามารถสืบทอดจากคลาสนามธรรมได้เพียงหนึ่งเดียว สิ่งนี้ทำให้นักพัฒนามีความเป็นไปได้มากขึ้นในการสร้างสถาปัตยกรรมที่หลากหลายและหลายมิติ
• เจตนาของการออกแบบ: เมื่อคุณกำหนดฟังก์ชันการทำงานเป็นพฤติกรรม (อินเตอร์เฟซ) แทนที่จะเป็นสายการสืบทอด (คลาสนามธรรม) จะส่งเสริมการออกแบบที่มีแนวโน้มมุ่งเน้นว่า วัตถุสามารถทำอะไรได้บ้าง แทนที่จะมองไปที่ว่าวัตถุเป็นอย่างไร

ตัวอย่างสถานการณ์

เพื่ออธิบายแนวคิดนี้ให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ลองมาดูตัวอย่างเชิงปฏิบัติกันดีกว่า ลองนึกภาพว่าต้องการควบคุมยานพาหนะที่ใช้มอเตอร์ต่างๆ ในการจำลองซอฟต์แวร์

• คุณมีอินเตอร์เฟซ IPoweredByMotor ที่มีวิธีการ start()
• การนำอินเตอร์เฟซนี้ไปใช้ในชั้นเรียนต่างๆ จะเป็นดังนี้:

public class MotorizedWheelChair implements IPoweredByMotor {
    public void start() {
        // โค้ดในการเริ่มต้นรถเข็น
    }
}

public class Automobile implements IPoweredByMotor {
    public void start() {
        // โค้ดในการเริ่มต้นรถยนต์
    }
}

public class SmoothieMaker implements IPoweredByMotor {
    public void start() {
        // โค้ดในการเริ่มทำสมูทตี้
    }
}

วิธีนี้คุณได้ออกแบบระบบของคุณให้โต้ตอบผ่านอินเตอร์เฟซ IPoweredByMotor ทำให้สามารถเรียกใช้วิธีการ start() บนวัตถุที่ใช้มอเตอร์ได้โดยไม่ต้องกังวลว่าทุกๆ ตัวดำเนินการเช่นไร

สรุป

การเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซเป็นปรัชญาการออกแบบที่ทรงพลังที่สถาปนิกระบบพึ่งพาเพื่อสร้างระบบที่ยืดหยุ่น สามารถบำรุงรักษา และขยายตัวได้ โดยการเขียนโปรแกรมตามสัญญามากกว่าการนำไปใช้เฉพาะ นักพัฒนาสามารถทำให้สถาปัตยกรรมของพวกเขาสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงในอนาคตได้และเพิ่มความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ของโค้ดของพวกเขา

ครั้งต่อไปที่คุณเริ่มต้นโครงการพัฒนาซอฟต์แวร์ ให้คำนึงถึงคุณค่าของ การเขียนโปรแกรมตามอินเตอร์เฟซ อาจเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างระบบที่แข็งแกร่งและปรับเปลี่ยนได้มากขึ้น