Interfaz (informática)

Un principio clave del diseño es prohibir el acceso a todos los recursos por defecto, permitiendo el acceso solo a través de puntos de entrada bien definidos, es decir, interfaces. ^{[ 7 ]} Las interfaces de software proporcionan acceso a los recursos informáticos (como memoria, CPU, almacenamiento, etc.) del sistema informático subyacente; el acceso directo (es decir, no a través de interfaces bien diseñadas) a dichos recursos por parte del software puede tener importantes ramificaciones —a veces desastrosas— para la funcionalidad y la estabilidad.

Las interfaces entre componentes de software pueden proporcionar constantes , tipos de datos , tipos de procedimientos , especificaciones de excepciones y firmas de métodos . A veces, las variables públicas también se definen como parte de una interfaz. ^{[ 8 ]}

La interfaz de un módulo de software A se define deliberadamente de forma independiente de la implementación de dicho módulo. Esta última contiene el código real de los procedimientos y métodos descritos en la interfaz, así como otras variables, procedimientos, etc., de carácter "privado". Otro módulo de software B , por ejemplo, el cliente de A , que interactúa con A , se ve obligado a hacerlo únicamente a través de la interfaz publicada. Una ventaja práctica de esta disposición es que reemplazar la implementación de A por otra implementación de la misma interfaz no debería provocar fallos en B ; la forma en que A cumple internamente los requisitos de la interfaz no es relevante para B , que solo se ocupa de las especificaciones de la interfaz. (Véase también el principio de sustitución de Liskov ).

En algunos lenguajes orientados a objetos , especialmente aquellos sin herencia múltiple completa , el término interfaz se utiliza para definir un tipo abstracto que actúa como una abstracción de una clase . No contiene datos, pero define comportamientos como firmas de métodos . Se dice que una clase que tiene código y datos para todos los métodos correspondientes a esa interfaz y que lo declara implementa esa interfaz. ^{[ 9 ]} Además, incluso en lenguajes de herencia simple, se pueden implementar múltiples interfaces y, por lo tanto, pueden ser de diferentes tipos al mismo tiempo. ^{[ 10 ]}

Una interfaz es, por lo tanto, una definición de tipo ; en cualquier lugar donde se pueda intercambiar un objeto (por ejemplo, en una llamada a una función o método ), el tipo del objeto a intercambiar se puede definir en términos de una de sus interfaces implementadas o clases base, en lugar de especificar la clase concreta . Este enfoque implica que se puede utilizar cualquier clase que implemente dicha interfaz. Por ejemplo, se puede usar una implementación ficticia para permitir que el desarrollo avance antes de que la implementación final esté disponible. En otro caso, se puede sustituir una implementación simulada o ficticia durante las pruebas. Estas implementaciones ficticias se reemplazan por código real más adelante en el proceso de desarrollo.

Por lo general, un método definido en una interfaz no contiene código y, por lo tanto, no puede ser llamado directamente; debe ser implementado por código no abstracto para ejecutarse cuando se invoca. Una interfaz llamada " " podría definir dos métodos: y . Puede implementarse de diferentes maneras, por ejemplo, y —la primera es rápida, trabajando con una estructura de datos de tamaño fijo, y la segunda utiliza una estructura de datos que puede redimensionarse, pero a costa de una velocidad algo menor.Stackpush()pop()FastStackGenericStack

Aunque las interfaces pueden contener muchos métodos, también pueden contener solo uno o incluso ninguno. Por ejemplo, el lenguaje Java define la interfaz que tiene un único método; se utilizan diversas implementaciones para diferentes propósitos, incluyendo , , , , y . Las interfaces marcadoras como no contienen ningún método y sirven para proporcionar información en tiempo de ejecución para el procesamiento genérico mediante Reflection . ^{[ 11 ]}Readableread()BufferedReaderFileReaderInputStreamReaderPipedReaderStringReaderSerializable

El uso de interfaces permite un estilo de programación denominado programación orientada a la interfaz . La idea detrás de este enfoque es basar la lógica de programación en las interfaces de los objetos utilizados, en lugar de en los detalles de implementación internos. La programación orientada a la interfaz reduce la dependencia de las especificidades de la implementación y hace que el código sea más reutilizable. ^{[ 12 ]}

Llevando esta idea al extremo, la inversión de control permite que el contexto inyecte en el código las implementaciones específicas de la interfaz que se utilizarán para realizar el trabajo.