• Документации
• Bluebream
• Руководство2

Руководство по BlueBream (часть 2)

Интерфейсы (Interface)

Введение

Интерфейсы - это объекты, которые определяют (документируют) внешнее поведение объектов, которые их предоставляют. Интерфейс определяет поведение через:

• Информационное документирование в строках документации (doc string)
• Определение атрибутов
• Инварианты, являющиеся условиями, которые должны выполнятся для объектов, которые предоставляют интерфейс.

Вот несколько мотиваций для использования интерфейсов:

• Избежание монолитной архитектуры, разрабатывая маленькие, заменяемые части приложения;
• Моделирование внешней ответственности, функциональности и поведения
• Установка связей между частями функционала
• Документирование API.

Классическая книга по программной инженерии Design Patterns, авторами которой являются Банда четырех рекомендует программировать на интерфейс, а не на реализацию. Определение формального интерфейса помогает в понимании системы. Более того, интерфейсы приносят все преимущества компонентной архитектуры Zope.

В некоторых современных языках программирования: Java, C#, VB.NET и т.д., интерфейсы - явный аспект языка. Поскольку в Python интерфейсов нет, Zope реализует их через механизм мета-классов, от которых необходимо наследоваться.

Я могу сделать X

• Описание способности что-нибудь сделать - классическое определение API. Эти способности определены и реализованы как методы.

У меня есть X

• Это высказывание объявляет о доступности данных, которые классически ассоциируются со схемами. Данные хранятся в атрибутах и свойствах.

Вы можете сделать X используя меня

• Тут мы описываем поведение объекта. Классического аналога нет, но MIME-типы - замечательный пример объявления поведения. Это реализуется с помощью интерфейсов-маркеров (marker interfaces), так как они неявно описывают поведение. Разницу между этими тремя типами взаимодействия впервые указал Philipp von Weitershausen.

Понимание различий этих трех подходов очень важна, так как другие языки программирования не обязательно их реализуют. Обычно используется только первый.

Определение интерфейсов

• Python не реализует концепцию интерфейсов
• Это не проблема
• Интерфейсы - всего лишь объекты

• “Злоупотребляют” ключевым словом class для создания интерфейса

• Синтаксис был предложен в PEP 245

В Java, например, интерфейсы - специальные типы объектов, которые могут служить в качестве интерфейсов в их ограниченной области видимости.

С другой стороны интерфейс из пакета zope.interface определяет интерфейс путем реализации мета-класса, одной из основополагающих концепций языка Python. Тем не менее, интерфейс просто используют существующий шаблон Python.

Пример

Вот классический пример в стиле hello world:

   1 >>> class Host(object):
   2 ...
   3 ...     def goodmorning(self, name):
   4 ...         """Say good morning to guests"""
   5 ...
   6 ...         return "Good morning, %s!" % name

В этом классе вы определили метод goodmorning. Если вы вызываете этот метод из экземпляра этого класса, он вернет Good morning, ...!.

   1 >>> host = Host()
   2 >>> host.goodmorning('Jack')
   3 'Good morning, Jack!'

Здесь host - экземпляр класса (объект), который использует код приведенный выше. Если вам нужны детали реализации, вам следует обратится к классу Host, либо через исходный код, либо через API документации.

Теперь будем использовать интерфейсы. Для данного класса определим интерфейс следующим образом:

   1 >>> from zope.interface import Interface
   2 
   3 >>> class IHost(Interface):
   4 ...
   5 ...     def goodmorning(guest):
   6 ...         """Say good morning to guest"""

Как видите, интерфейс является потомком класса zope.interface.Interface. Префикс I - очень полезная конвенция для именования интерфейсов.

Объявление интерфейсов

В предыдущей главе Вы уже увидели как объявлять интерфейс с использованием пакета zope.interface. Эта глава объясняет технологию интерфейсов более подробно.

Возьмем в качестве примера следующее:

   1 >>> from zope.interface import Interface
   2 >>> from zope.interface import Attribute
   3 
   4 >>> class IHost(Interface):
   5 ...     """A host object"""
   6 ...
   7 ...     name = Attribute("""Name of host""")
   8 ...
   9 ...     def goodmorning(guest):
  10 ...         """Say good morning to guest"""

Интерфейс IHost обладает двумя атрибутами: name и goodmorning. Вспомните что, по крайней мере в Python, методы также являются атрибутами классов. Атрибут name определен с использованием класса zope.interface.Attribute. Когда вы добавляете атрибуту name к интерфейсу IHost, то не устанавливаете начальное значение. Здесь цель определения этого атрибута - просто показать, что любая реализация этого интерфейса будет содержать атрибут name. В этом случае, мы даже не указали тип атрибута! Вы можете передать строку документации в качестве первого параметра конструктору Attribute.

ругой атрибут, goodmorning - это метод, который определен с использованием синтаксиса функций. Заметьте, что self в этом случае не обязателен, потому что детали реализации - это уже класс. Например, модуль может реализовать интерфейс. Если модуль реализует этот интерфейс, он будет обладать атрибутом name и содержать определенную функцию goodmorning. Функция goodmorning будет принимать один аргумент.

Сейчас мы осветим связку интерфейс-класс-объект. Объект - это "реальная живая" вещь, и объекты являются экземплярами классом. Интерфейс - действительное формальное описание объекта, соответственно классы - просто реализация интерфейса. Вот почему следует программировать интерфейсы, а не реализации.

Теперь вам следует ознакомится еще с двумя понятиями объединяющими эти концепции. Первое - предоставлять (provide), а второе - реализовать (implement). Объекты предоставляют интерфейсы, а классы реализуют интерфейсы. Другими словами, объекты предоставляют интерфейсы, которые реализуют их классы. В предыдущем примере host (объект) предоставляет IHost (интерфейс), а Host (класс) реализует IHost (интерфейс). Один объект может предоставлять более одного интерфейса; также один класс может реализовать более одного интерфейса. Объекты также могут предоставлять интерфейсы прямо, вдобавок к тому, что реализуют их классы.

Перевод: Ростислав Дзинько