动态扩展Java应用

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　　摘要：你想写出无需改变源代码就可以进行扩展的程序吗？这篇文章介绍了如何使用interface和动态class载入来创建高扩展性的系统。从中你也可以学习到如何令其他的编程者和用户不需你的源代码，就可以对程序进行扩展。首先我们看一个没有使用interface和动态载入的简单例子，然后再讲述一个动态载入类的例子，这些类是由一个文件或者数据库的表格中读取的。
　　
　　你曾经开发过一个要经常添加新功能的应用吗？在下面的例子中，市场部将会为每个顾客提供各种各样的价格处理。你的程序需要处理这些新的需求，你也必须让用户可以定制你的软件而无需改变源代码。
　　
　　你可以做到避免修改现有的代码并且测试加入的新功能吗？你可以做到无需重新编译全部的东西来加入新的类吗？答案是可以的，你可能已经猜到了，就是使用interface和动态类载入。
　　
　　要说明一下的是，为了说明方便，这里介绍的类和体系都是经过简化的。
　　
　　什么是interface（接口）？
　　
　　interface只是描述一个对象是如何被调用的。当你定义了一个接口，你就定义了其它的对象如何使用它。
　　
　　对于大部分使用Java的人来说，你们可能已经知道接口是什么东西。但对于那些仍然不清楚的人，我将介绍一些基本的知识，然后创建一些复杂的例子。假如你已经很清楚接口的知识，你可以直接跳到“使用字符串来指定类名字”的部分。
　　
　　接口的威力
　　
　　以下的例子说明了接口的威力。假定你的客户是搞经纪的，他们想让你建立一个交易的系统。他们的交易是各种各样的：包括有股票、债券和日用品等等。不同客户的交易数量也是不一样的，该数量由客户称为pricing plans的东东来定义。
　　
　　你首先考虑类的设计。主要的类和它们的属性由客户来定义，可以是：
　　
　　Customer（顾客）：Name（名字），Address（地址），Phone（电话）和PricingPlan
　　
　　Trade（交易）：TradeType（股票、债券或者日用品），ItemTraded（股票的记号）、NumberOfItemsTraded, ItemPrice, CommissionAmount
　　
　　PricingPlan：通过一个过程的调用来计算该交易的CommissionAmount
　　
　　不使用interface的编码
　　
　　开始编码时你可以不使用接口，然后再由该代码增强其功能。现在，该客户有两个标价计划定义如下：
　　
　　计划1：对于常规的顾客，$20/交易
　　
　　计划2：一个月中的前10个交易，$15/交易，以后的 $10/交易
　　
　　Trade对象使用一个PricingPlan对象来计算要收顾客多少佣金。你为每个标价计划都创建了一个PricingPlan类。对于计划1，该类称为PricingPlan20，而计划2的类则称为PricingPlan1510。两个类都通过一个称为CalcCommission()的过程来计算佣金。代码如下所示：
　　
　　类名： PricingPlan20
　　
　　public double calculateCommission( Trade trade )
　　{
　　　return 20.0;
　　}
　　
　　
　　类名: PricingPlan1510
　　
　　public double calculateCommission( Trade trade )
　　{
　　　double commission = 0.0;
　　
　　　if( trade.getCustomer().getNumberOfTradesThisMonth() = 10 )
　　　commission = 15.0;
　　　else
　　　commission = 10.0;
　　
　　　return commission;
　　}
　　
　　以下是在交易中得到佣金的代码：
　　
　　public double getCommissionPrice()
　　{
　　　double commissionPrice = 0.0;
　　
　　　if( getCustomer().getPlanId() == 1 )
　　　{
　　PricingPlan20 plan1 = new PricingPlan20();
　　commissionPrice = plan1.calculateCommission( this.getCustomer() );
　　plan1 = null;
　　　}
　　　else
　　　{
　　PricingPlan1510 plan2 = new PricingPlan1510();
　　commissionPrice = plan2.calculateCommission( this.getCustomer() );
　　plan2 = null;
　　　}
　　
　　　return commissionPrice;
　　}
　　
　　使用interface
　　
　　使用接口的话，将会令上面的例子变得更加简单。你可以创建PricingPlan的接口，然后定义实现该接口的PricngPlan类：
　　
　　接口名：IPricingPlan
　　
　　public interface IPricingPlan {
　　　public double calculateCommission( Trade trade );
　　}
　　
　　由于你定义的是一个接口，所以你无需为calculateCommission()定义一个方法体。真正的PricingPlan类将会实现该部分的代码。接着你就要修改PricingPlan类，第一步是声明它将会实现你刚刚定义的接口。你只要在PricingPlan类的定义中加入以下代码就可以：
　　
　　public class PricingPlan20 extends Object implements IPricingPlan {
　　
　　在Java中，当你声明将实现一个接口的时候，你必须实现该接口中的全部方法（除非你要创建一个抽象类，这里不讨论）。因此所有实现IPricingPlan的类都必须定义一个calculateCommission()的方法。该方法的所有标记必须和接口定义的完全一样，所以它必须接受一个Trade对象，由于我们的两个PricingPlan类中都已经定义了calculateCommission()方法，因为我们没有必要作进一步的修改。假如你要创建新的PricingPlan类，你就必须实现IPricingPlan和相应的calculateCommission()方法。
　　
　　接着你可以修改Trade类的getCommissionPrice()方法来使用该接口：
　　
　　类名: Trade
　　
　　public double getCommissionPrice()
　　{
　　　double commissionPrice = 0.0;
　　
　　　IPricingPlan plan;
　　
　　　if( getCustomer().getPlanId() == 1 )
　　　{
　　plan = new PricingPlan20();
　　　}
　　　else
　　　{
　　plan = new PricingPlan1510();
　　　}
　　
　　　commissionPrice = plan.calculateCommission( this );
　　　return commissionPrice;
　　}
　　
　　要注重的是，你将PricingPlan变量定义为IPricingPlan接口。你实际创建的对象根据客户的标价计划而定。由于两个PricingPlan类都实现了IPricingPlan接口，所以你可以将两个新的实例赋给同一个变量。Java实际上并不关心实现该接口的实际对象，它只是关心接口。
　　
　　使用字符串来指定类名
　　
　　假定老板告诉你该公司又有两个新的价格计划，接着还有更多。这些价格计划是每交易$8或者$10。你决定要创建两个新的PricingPlan类: PricingPlan8 和 PricingPlan10。
　　
　　在这种情况下，你必须修改Trade类来包含这些新的价格计划。你可以加入更多的if/then/else句子，但这不是一个好方法，假如价格计划变得越来越多时，代码将会显得十分粗笨。另一个选择是通过Class.forName() 方法来创建PricingPlan实例，而不是通过new。Class.forName()方法可让你通过一个字符串名字来创建实例，以下就是在Trade类中应用该方法的例子：
　　
　　类名: Trade
　　
　　public double getCommissionPrice()
　　{
　　　double commissionPrice = 0.0;
　　
　　　IPricingPlan plan;
　　　Class commissionClass;
　　
　　　try
　　　{
　　if( getCustomer().getPlanId() == 1 )
　　{
　　　commissionClass = Class.forName( "string_interfaces.PricingPlan20" );
　　}
　　else
　　{
　　　commissionClass = Class.forName( "string_interfaces.PricingPlan1510" );