小朱® 的技術隨手寫

平常在書上看到，或是前輩（老師）在講，好的軟體設計必須要具備彈性（flexible）與擴充性（extensible），如果軟體設計的不夠彈性，那麼在程式設計師重覆使用軟體元件時，很容易就會發生卡住，以及在需求變更時無法自行設計或開發相容的元件，也就是不具彈性。通常彈性和擴充性是相輔相成的，沒有彈性也代表著沒有擴充性。

在實務上，我想只要是有寫過程式的人，或多或少都會知道 OOP (Object-Oriented Programming) 這個玩意，不論你是用 C++, Java, VB 或是 PHP，然而知易行難，要學會如何使用類別很容易，但要學會如何擴充類別，尤其是具有彈性的類別就不容易了，除了要對 OOP 本身的概念夠了解，也需要有一些藝術家的思維，畢竟軟體設計在某種程度上，和設計師一樣，需要投以藝術的眼光的，而沒有基本的底子，可能連它是什麼都看不出來，這在軟體元件設計上也是一樣的。

也許你曾經聽過元件為主的設計（Component-Based Design；CBD），它是將軟體功能塑模並發展成一個一個的元件，然後將這些元件組合一套軟體或應用系統，並且各個元件都可以各自延伸以客制自己需要的功能。不過說起來容易，要做起來還真的不是普通的困難，因為若要做到這樣的情境，你的設計必須：

• 模組本身要具有可擴充性，可以依需要衍生使用。
• 模組間必須要可以橋接，並且可以相互維持並發揮功能。
• 如果需要，模組必須可以由兩種以上的程式語言使用。

CBD 的概念已經被廣泛運用在軟體工業，並且由各大軟體廠商所實作，像 CORBA 和微軟的 COM 模型，都是試圖讓開發人員實作出具有 CBD 能力的元件模組，並且能夠有一個標準的平台組合元件以產出軟體成品，雖然它們本身組成的結構都很複雜 (尤其是 COM)，不過它們都有一個相同的東西：介面。介面 (interface)  是軟體元件之間的規則，可以定義：

• 相似的模組必須要遵守的規範。
• 橋接元件時的標準。

介面導向設計 (interface-oriented design) 是一種以介面定義基本規範，並且遵循介面定義實作模組的一種設計方法，使用這種方式設計，不但模組本身具有一定的規範，使用模組的應用程式也有可以一定使用它的方法，而且只要依循介面的定義，軟體工程師可以實作出自己的模組，而不需要綁在特定的模組或平台中，也不必改動使用它的應用程式，因為使用它的應用程式是使用介面來呼叫，而不是使用類別呼叫。

例如，某個資料庫元件需要有 CRUD (Create/Retrive/Update/Delete) 四功能，但為了要相容於不同的資料庫，因此我們可以定義一個介面：

public interface IDataProvider
{
      void Create(Dictionary<string, object> DataList);
      void Update(object Key, Dictionary<string, object> DataList);
      void Delete(object Key);
      List<Dictionary<string, object>> Select();
      Dictionary<string, object> Select(object Key);    
}

然後就可以針對不同的資料庫來實作：

public class MssqlProvider : IDataProvider
{
    ....
}
public class MysqlProvider : IDataProvider
{
    ....
}
public class OracleProvider : IDataProvider
{
    ....
}
public class DB2Provider : IDataProvider
{
    ....
}

而前端使用的應用程式，只需要載入要存取的資料庫的模組，然後直接取用介面即可：

IDataProvider provider = Activator.CreateInstance(typeof(MysqlProvider)) as IDataProvider;
List<Dictionary<string, object>> dataList = provider.Select();

以介面來設計元件，最大的好處就是可以降低元件與用戶端之間的藕合性，這樣在抽換模組時用戶端應用程式可以連動都不用動，省下為更改資料庫所要耗費的重覆工作。

在現代很多的軟體架構中，介面是隨處可見的，尤其是在具有一定規模的軟體中，像是 SharpDevelop 這套 Open Source 的 IDE，用介面的地方非常的多，而像是 WCF (Windows Communication Foundation) 也規定要利用 WCF 做通訊的物件，也一定要使用介面來宣告，介面在軟體中，其實就是一種合約 (contract)，它規範了用戶端與模組必須要遵守的規範，沒有依照它的宣告的話，就無法使用軟體（在設計時，光編輯這一道程序就不會讓你過）。

因此，在設計嚴謹的軟體架構或 Framework （尤其是做為基底服務的）中，介面是絕對必要，也是絕對核心的基本構成要件之一，學會與習慣使用介面來規劃與設計模組，是架構師必備的技能之一，同時它也是基本功，沒有搞定它的話，是無法成為稱職的軟體架構師的。