9、接口设计：对象设计中的关键环节

接口设计：对象设计中的关键环节

1. 引言：从铁路系统看接口概念

以斯图加特将有轨电车系统转变为轻轨系统为例，这一转变面临诸多挑战，如轨距、站台和信号系统的不兼容问题。有轨电车轨距为1000mm，轻轨为1450mm，部分车站需安装三根轨道；有轨电车乘客从街道上车，轻轨则需抬高站台；有轨电车信号类似汽车交通灯，轻轨则类似货运列车信号。

这一例子体现了接口的概念。有轨电车就像软件对象，为客户提供服务并对环境有一定假设。轨距、车门高度和信号系统等接口属性的变化，会影响有轨电车服务的提供，直到相关系统做出调整。软件对象同样通过接口与其他对象交互，接口包含操作、参数、结果及操作行为假设，任何改变都可能影响对象功能。

2. 接口规范概述

在系统开发的这一阶段，已做出诸多决策并生成大量模型，包括分析对象模型、子系统分解、硬件/软件映射、边界用例和设计模式等。但这些模型仅反映系统部分视图，对象设计的目标是将这些信息整合为连贯精确的整体，而接口规范的目标是精确描述每个对象的接口，减少集成问题。

接口规范包括以下活动：
- 识别缺失的属性和操作 ：检查子系统服务和分析对象，找出实现子系统服务所需的操作和属性，完善对象设计模型。
- 指定可见性和签名 ：确定操作对其他对象和子系统的可见性，指定操作的返回类型、参数数量和类型，减少子系统间的耦合，提供简单易懂的接口。
- 指定合同 ：用约束描述对象操作的行为，包括操作调用前需满足的条件和操作返回后的结果规范。

对象设计比分析或系统设计更复杂，涉及大量