Введение. Неразумно было бы проектировать дом так, что каждый раз, когда вы захотите перекрасить стены, придется перекладывать фундамент (см

Неразумно было бы проектировать дом так, что каждый раз, когда вы захотите перекрасить стены, придется перекладывать фундамент (см. главу 1). Наверняка вы будете недовольны, если для того, чтобы сменить лампочку, понадобится менять всю проводку в доме. Владелец небоскреба вряд ли придет в восторг при мысли о необходимости переставлять двери и заменять все телефонные и электрические розетки каждый раз, когда появляется новый арендатор.

Тысячелетний опыт строительства выработал рациональные приемы решения очевидных - а иногда и не столь очевидных - проблем, возникающих при возведении и реконструкции зданий. На языке программирования такие приемы называют четким разделением задач. Например, в хорошо спроектированном доме можно заменить или перестроить фасад, не затрагивая прочих частей здания. Мебель тоже можно переставить с места на место, не изменяя инфраструктуры. Системы, вмонтированные в стены здания (электричество, отопление, канализация), нельзя переделать, совсем не касаясь остального, но даже в этом случае не обязательно ломать весь дом.

Успехи строительной практики не ограничиваются возможностью совершенствовать дома после их постройки; существует множество стандартных интерфейсов, с помощью которых можно составлять здание из готовых компонентов. Например, имеются стандарты на размеры пиломатериалов, и это облегчает возведение стен, размеры которых кратны стандартным. Есть также стандарты на размеры окон и дверей, а значит, не требуется вручную делать все проемы в стенах. Существуют даже стандарты для электрических и телефонных розеток (хотя в разных странах они различны), что позволяет использовать электрооборудование от разных производителей.

При создании программного обеспечения важно строить системы с четким разделением задач, так чтобы при развитии системы изменения в одной ее части не затронули другие. Для достижения этой цели необходимо специфицировать стыковочные узлы системы, к которым присоединяются эти независимо изменяемые части. Кроме того, правильно подобрав интерфейсы, вы сможете использовать имеющиеся стандартные библиотеки, компоненты и каркасы (см. главу 28) для их реализации, не программируя все это самостоятельно. Обнаружив впоследствии лучшую реализацию, вы сможете заменить старую, не беспокоя пользователей.

В языке UML для моделирования стыковочных узлов в системе используются интерфейсы. Интерфейс - это набор операций, специфицирующих услуги, предоставляемые классом (см. главы 4 и 9) или компонентом (см. главу 25). Объявляя интерфейс, вы получаете возможность постулировать желаемое поведение абстракции, не зависящее от ее реализации. Клиенты будут спокойно полагаться на объявленный интерфейс, а вы в дальнейшем можете создать или купить любую его реализацию. Важно только, чтобы она выполняла обязательства, объявленные интерфейсом.

Почти все современные языки программирования, в том числе Java и CORBA IDL, поддерживают концепцию интерфейсов. Интерфейсы важны не только для отделения спецификации от реализации класса или компонента, но и для внешнего описания пакета (см. главу 12) или подсистемы (см. главу 31) в случае увеличения размеров системы.

Графическое представление интерфейсов в языке UML показано на рис. 11.1. Такая нотация позволяет раздельно визуализировать описание абстракции и ее реализацию.

Рис. 11.1 Интерфейсы