为什么java中声明多用Map，List而不是具体实现类型？
在 Java 编程中，我们常常会看到这样一种写法：使用 `Map` 或 `List` 这样的接口声明变量，而不是直接使用 `HashMap`、`ArrayList` 这样的具体实现类。这背后蕴含着一种非常重要的编程思想，也是 Java 语言设计上的一个亮点，我们来深入聊聊为什么这样做。
核心思想：面向接口编程 (Programming to the Interface)
这不仅仅是一种写法的偏好，而是 Java 语言推荐的“面向接口编程”这一核心设计原则的体现。这个原则告诉我们，在定义变量、方法参数、方法返回值的时候，尽量使用抽象的接口类型，而不是具体的类类型。
为什么这样做，能带来什么好处？
1. 灵活性和可替换性 (Flexibility and Replaceability)
想象一个场景： 你现在写了一个方法，需要处理一系列的键值对数据。最直观的，你可能会想到使用 `HashMap`：
```java
public void processData(HashMap data) {
// ... 处理 data ...
}
```
但如果将来，出于某种性能考虑（比如需要更快的插入或删除操作，或者需要有序性），你想把 `HashMap` 换成 `TreeMap`，或者 `LinkedHashMap`，你会怎么办？
面向接口的好处： 如果你一开始就使用了 `Map` 接口来声明，你的代码会是这样：
```java
public void processData(Map data) {
// ... 处理 data ...
}
```
现在，当你想更换实现时，你只需要修改调用这个方法的地方，将传入的 `HashMap` 替换成 `TreeMap` 或 `LinkedHashMap` 就可以了，而 `processData` 方法本身完全不需要改动。
```java
// 以前
HashMap myMap = new HashMap<>();
processData(myMap);
// 现在，更换实现，processData 方法无需改动
TreeMap mySortedMap = new TreeMap<>();
processData(mySortedMap);
```
对比： 如果你一开始就绑定了具体实现，那么每次更换实现都需要修改所有使用到该方法的代码，甚至可能修改方法本身的逻辑（如果新实现的行为略有不同）。这无疑增加了维护成本，尤其是在大型项目中，这种“牵一发而动全身”的情况会非常头疼。
2. 解耦 (Decoupling)
解除依赖： 通过面向接口编程，你的代码就不直接依赖于任何一个具体的实现类。你的方法只关心数据结构应该具备哪些行为（比如 `put`、`get`、`size` 对于 `Map`，`add`、`get`、`remove` 对于 `List`），而不关心这些行为是如何被具体实现的。
独立发展： 这意味着 `Map` 接口和 `HashMap`、`TreeMap` 等实现类可以独立地演进和改进。Java 官方或者第三方库可以在不影响使用 `Map` 接口的代码的情况下，优化 `HashMap` 的性能，或者引入新的 `Map` 实现。你的代码因为依赖的是接口，所以能够自动享受到这些改进，而无需任何修改。
3. 更强的可测试性 (Improved Testability)
模拟对象： 在编写单元测试时，我们经常需要隔离被测试的代码，并用一些“模拟”或“桩”对象来代替真实的依赖。如果你将一个方法参数声明为 `Map`，那么在测试时，你可以很容易地创建一个 `HashMap` 的实例，甚至是一个自定义的 `Map` 实现（比如一个只记录了所有被 `put` 操作的简单实现），来模拟真实的数据环境，而不需要担心 `HashMap` 的具体内部实现是否适合测试。
控制输入： 你可以更容易地控制输入数据，从而精确地测试你的代码在各种情况下的表现。
4. 代码的意图更清晰 (Clearer Intent)
表达“是什么”，而非“如何是”： 当你声明一个变量为 `Map` 时，你是在告诉阅读你代码的人：“我这里需要一个可以存储键值对的集合”，这传达了数据的本质用途。而如果你声明为 `HashMap`，你则在强调：“我这里需要一个哈希表实现的集合”，这更多地是在暴露具体的实现细节。
关注点分离： 接口定义了契约，而实现类负责履行契约。面向接口编程有助于我们区分“做什么”（接口）和“怎么做”（实现）。
5. 遵循设计模式 (Adherence to Design Patterns)
工厂模式： 很多时候，我们可能会使用工厂方法来创建集合对象。例如：
```java
public Map createDataStorage() {
// ... 根据某些条件，可能返回 HashMap, TreeMap 等 ...
return new HashMap<>(); // 或者 return new TreeMap<>();
}
```
这里返回 `Map` 接口，就允许工厂内部根据需要选择具体的实现，而调用者只关心得到一个 `Map`。
那么，什么时候可以考虑使用具体实现类呢？
虽然面向接口是主流，但也不是绝对的。在某些特定场景下，直接使用具体实现类也是可以接受的，甚至可能更有优势：
非常明确的性能需求： 如果你非常清楚某个场景下，某个特定实现类的性能（例如，`ArrayList` 在末尾添加元素的 O(1) 性能）是关键，并且你确定在项目的生命周期内，这种实现方式不太可能改变，那么直接使用具体实现类是没问题的。
创建 `null` 检查的默认值： 如果你有一个方法，其返回值可能是 `null`，但你希望在调用者方便使用时，提供一个空的、不可修改的集合，你可以返回具体的实现类，例如：
```java
public List getItems() {
// ... 如果没有 items，返回一个空的不可修改列表 ...
return Collections.emptyList(); // 或者 new ArrayList<>();
}
```
内部局部变量： 在方法的内部，如果一个变量只在当前方法中使用，并且不会被暴露出去，那么使用具体实现类可以使代码更简洁，例如：
```java
public void process() {
List tempList = new ArrayList<>(); // 这里的 ArrayList 是可以的
tempList.add("a");
// ...
}
```
但即使是这种情况，将其声明为 `List` 仍然是一个好习惯，因为它保持了代码的一致性，并为将来可能的重构预留了空间。
总结来说：
在 Java 中声明 `Map` 或 `List` 而非具体实现类型，是一种“面向接口编程”的实践，它带来了更高的灵活性、更好的可维护性、更强的可测试性，以及更清晰的代码意图。这使得你的代码能够更容易地适应变化，并与底层实现细节解耦。虽然在某些特定且受限的场景下可以直接使用具体实现类，但始终将 `Map` 和 `List` 作为首选声明类型，是构建健壮、易于维护的 Java 应用程序的关键。这是一种“延迟决定”的策略，将关于“如何具体实现”的决定推迟到实际创建对象的时候，从而获得了更大的自由度。
核心思想：面向接口编程 (Programming to the Interface)
这不仅仅是一种写法的偏好，而是 Java 语言推荐的“面向接口编程”这一核心设计原则的体现。这个原则告诉我们，在定义变量、方法参数、方法返回值的时候，尽量使用抽象的接口类型，而不是具体的类类型。
为什么这样做，能带来什么好处？
1. 灵活性和可替换性 (Flexibility and Replaceability)
想象一个场景： 你现在写了一个方法，需要处理一系列的键值对数据。最直观的，你可能会想到使用 `HashMap`：
```java
public void processData(HashMap
// ... 处理 data ...
}
```
但如果将来，出于某种性能考虑（比如需要更快的插入或删除操作，或者需要有序性），你想把 `HashMap` 换成 `TreeMap`，或者 `LinkedHashMap`，你会怎么办？
面向接口的好处： 如果你一开始就使用了 `Map` 接口来声明，你的代码会是这样：
```java
public void processData(Map
// ... 处理 data ...
}
```
现在，当你想更换实现时，你只需要修改调用这个方法的地方，将传入的 `HashMap` 替换成 `TreeMap` 或 `LinkedHashMap` 就可以了，而 `processData` 方法本身完全不需要改动。
```java
// 以前
HashMap
processData(myMap);
// 现在，更换实现，processData 方法无需改动
TreeMap
processData(mySortedMap);
```
对比： 如果你一开始就绑定了具体实现，那么每次更换实现都需要修改所有使用到该方法的代码，甚至可能修改方法本身的逻辑（如果新实现的行为略有不同）。这无疑增加了维护成本，尤其是在大型项目中，这种“牵一发而动全身”的情况会非常头疼。
2. 解耦 (Decoupling)
解除依赖： 通过面向接口编程，你的代码就不直接依赖于任何一个具体的实现类。你的方法只关心数据结构应该具备哪些行为（比如 `put`、`get`、`size` 对于 `Map`，`add`、`get`、`remove` 对于 `List`），而不关心这些行为是如何被具体实现的。
独立发展： 这意味着 `Map` 接口和 `HashMap`、`TreeMap` 等实现类可以独立地演进和改进。Java 官方或者第三方库可以在不影响使用 `Map` 接口的代码的情况下，优化 `HashMap` 的性能，或者引入新的 `Map` 实现。你的代码因为依赖的是接口，所以能够自动享受到这些改进，而无需任何修改。
3. 更强的可测试性 (Improved Testability)
模拟对象： 在编写单元测试时，我们经常需要隔离被测试的代码，并用一些“模拟”或“桩”对象来代替真实的依赖。如果你将一个方法参数声明为 `Map`，那么在测试时，你可以很容易地创建一个 `HashMap` 的实例，甚至是一个自定义的 `Map` 实现（比如一个只记录了所有被 `put` 操作的简单实现），来模拟真实的数据环境，而不需要担心 `HashMap` 的具体内部实现是否适合测试。
控制输入： 你可以更容易地控制输入数据，从而精确地测试你的代码在各种情况下的表现。
4. 代码的意图更清晰 (Clearer Intent)
表达“是什么”，而非“如何是”： 当你声明一个变量为 `Map` 时，你是在告诉阅读你代码的人：“我这里需要一个可以存储键值对的集合”，这传达了数据的本质用途。而如果你声明为 `HashMap`，你则在强调：“我这里需要一个哈希表实现的集合”，这更多地是在暴露具体的实现细节。
关注点分离： 接口定义了契约，而实现类负责履行契约。面向接口编程有助于我们区分“做什么”（接口）和“怎么做”（实现）。
5. 遵循设计模式 (Adherence to Design Patterns)
工厂模式： 很多时候，我们可能会使用工厂方法来创建集合对象。例如：
```java
public Map
// ... 根据某些条件，可能返回 HashMap, TreeMap 等 ...
return new HashMap<>(); // 或者 return new TreeMap<>();
}
```
这里返回 `Map` 接口，就允许工厂内部根据需要选择具体的实现，而调用者只关心得到一个 `Map`。
那么，什么时候可以考虑使用具体实现类呢？
虽然面向接口是主流，但也不是绝对的。在某些特定场景下，直接使用具体实现类也是可以接受的，甚至可能更有优势：
非常明确的性能需求： 如果你非常清楚某个场景下，某个特定实现类的性能（例如，`ArrayList` 在末尾添加元素的 O(1) 性能）是关键，并且你确定在项目的生命周期内，这种实现方式不太可能改变，那么直接使用具体实现类是没问题的。
创建 `null` 检查的默认值： 如果你有一个方法，其返回值可能是 `null`，但你希望在调用者方便使用时，提供一个空的、不可修改的集合，你可以返回具体的实现类，例如：
```java
public List
// ... 如果没有 items，返回一个空的不可修改列表 ...
return Collections.emptyList(); // 或者 new ArrayList<>();
}
```
内部局部变量： 在方法的内部，如果一个变量只在当前方法中使用，并且不会被暴露出去，那么使用具体实现类可以使代码更简洁，例如：
```java
public void process() {
List
tempList.add("a");
// ...
}
```
但即使是这种情况，将其声明为 `List` 仍然是一个好习惯，因为它保持了代码的一致性，并为将来可能的重构预留了空间。
总结来说：
在 Java 中声明 `Map` 或 `List` 而非具体实现类型，是一种“面向接口编程”的实践，它带来了更高的灵活性、更好的可维护性、更强的可测试性，以及更清晰的代码意图。这使得你的代码能够更容易地适应变化，并与底层实现细节解耦。虽然在某些特定且受限的场景下可以直接使用具体实现类，但始终将 `Map` 和 `List` 作为首选声明类型，是构建健壮、易于维护的 Java 应用程序的关键。这是一种“延迟决定”的策略，将关于“如何具体实现”的决定推迟到实际创建对象的时候，从而获得了更大的自由度。
网友意见
一般来说接口定义的要求是宽进严出，也就是说参数类型更宽泛，更高层抽象，返回值更具体，更准确。
为什么需要这样？
如果一个函数只需要一个序列就能工作，那么没有必要弄个列表，这样这个函数可以更好的适配各种环境的调用，而不需要额外的适配代码。
如果函数能够产出一个列表，那么我就应当返回列表，别人只需要序列的时候，列表同样可以用。但别人需要列表的时候就不需要额外的适配了。
简单说就是宽进严出可以尽可能的避免各种适配代码。
当然任何原则都有其适用和不适用的场景。宽进严出是一个比较弱的原则，不能因为宽进严出来破坏语义。例如一个功能需要一个集合（不包含重复元素），那么参数就必须是集合而不应该是容器。一个功能的返回结果是只读的数据，就不应当返回可以读写的更具体的类型。
PS:
上文中的序列，可以理解为：Iterable<T>或者IEnumerable<T>，上文中的列表，可以理解为List<T>或者ILIst<T>
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