delphi - 抽象与接口(interface) - 在 Delphi 中分离定义和实现

Question

使用接口(interface)或抽象类分离定义和实现的更好方法是什么？

我实际上不喜欢将引用计数对象与其他对象混合在一起。我想这在维护大型项目时会变成一场噩梦。

但有时我需要从 2 个或更多类/接口(interface)派生一个类。

你的经验是什么？

Answer 1

理解这一点的关键是要意识到它不仅仅是定义与实现。这是关于描述同一个名词的不同方式:

类继承回答问题: “这是什么物体？”

接口(interface)实现回答问题: “我可以用这个物体做什么？”

假设您正在为厨房建模。 (为以下食物类比提前道歉，我刚吃完午饭回来......)你有三种基本类型的器具 - fork 、刀子和勺子。这些都属于器具类别，因此我们将对其进行建模(我省略了一些无聊的东西，例如支持字段):

type
    TMaterial = (mtPlastic, mtSteel, mtSilver);

    TUtensil = class
    public
        function GetWeight : Integer; virtual; abstract;
        procedure Wash; virtual; // Yes, it's self-cleaning
    published
        property Material : TMaterial read FMaterial write FMaterial;
    end;

这一切都描述了任何器物共有的数据和功能——它是由什么构成的，它的重量是什么(取决于具体的类型)等等。但是你会注意到抽象类并没有真正做任何事情。一个 TFork和 TKnife没有更多的共同点可以放在基类中。您可以在技术上 Cut与 TFork ，但是一个 TSpoon可能有点牵强，那么如何体现只有某些器物才能做某些事情的事实呢？

好吧，我们可以开始扩展层次结构，但它会变得困惑:

type
    TSharpUtensil = class
    public
        procedure Cut(food : TFood); virtual; abstract;
    end;

这处理了尖锐的问题，但是如果我们想以这种方式分组呢？

type
    TLiftingUtensil = class
    public
        procedure Lift(food : TFood); virtual; abstract;
    end;

TFork和 TKnife两者都适合 TSharpUtensil ，但是 TKnife举起一块鸡肉是非常糟糕的。我们最终要么不得不选择这些层次结构中的一个，要么只是将所有这些功能都推到通用 TUtensil 中。并且派生类只是拒绝实现没有意义的方法。在设计方面，我们不想陷入困境。

当然，真正的问题在于我们使用继承来描述对象的作用，而不是它是什么。对于前者，我们有接口(interface)。我们可以对这个设计进行很多清理:

type
    IPointy = interface
        procedure Pierce(food : TFood);
    end;

    IScoop = interface
        procedure Scoop(food : TFood);
    end;

现在我们可以理清具体类型的作用:

type
    TFork = class(TUtensil, IPointy, IScoop)
        ...
    end;

    TKnife = class(TUtensil, IPointy)
        ...
    end;

    TSpoon = class(TUtensil, IScoop)
        ...
    end;

    TSkewer = class(TStick, IPointy)
        ...
    end;

    TShovel = class(TGardenTool, IScoop)
        ...
    end;

我想每个人都明白这一点。重点(不是双关语)是我们对整个过程有非常细粒度的控制，我们不必做任何权衡。我们在这里同时使用继承和接口(interface)，这些选择并不是相互排斥的，只是我们只在抽象类中包含了所有派生类型真正非常通用的功能。

您是否选择使用抽象类或下游的一个或多个接口(interface)实际上取决于您需要用它做什么:

type
    TDishwasher = class
        procedure Wash(utensils : Array of TUtensil);
    end;

这是有道理的，因为只有餐具才能进入洗碗机，至少在我们非常有限的厨房里，不包括盘子或杯子等奢侈品。 TSkewer和 TShovel可能不会进去，即使他们在技术上可以参与进食过程。

另一方面:

type
    THungryMan = class
        procedure EatChicken(food : TFood; utensil : TUtensil);
    end;

这可能不太好。他不能只吃 TKnife (嗯，不容易)。并且需要一个 TFork和 TKnife也没有意义；如果是鸡翅呢？

这更有意义:

type
    THungryMan = class
        procedure EatPudding(food : TFood; scoop : IScoop);
    end;

现在我们可以给他 TFork , TSpoon , 或 TShovel ，他很高兴，但不是 TKnife ，这仍然是一个器物，但在这里并没有真正的帮助。

您还会注意到，第二个版本对类层次结构的更改不太敏感。如果我们决定改变 TFork继承自 TWeapon相反，只要它仍然执行 IScoop 我们的人仍然很高兴.

我也在这里掩盖了引用计数问题，我认为@Deltics 说得最好；只是因为你有那个 AddRef并不意味着你需要用它做同样的事情 TInterfacedObject做。接口(interface)引用计数是一种附带功能，在您需要时它是一个有用的工具，但是如果您打算将接口(interface)与类语义混合(而且经常是这样)，它并不总是使使用引用计数功能作为内存管理的一种形式。

事实上，我什至要说大多数时候，您可能不想要引用计数语义。是的，有，我说过。我一直觉得整个引用计数只是为了帮助支持 OLE 自动化等( IDispatch)。除非你有充分的理由想要自动销毁你的界面，否则就别管它了，不要使用 TInterfacedObject根本。您可以在需要时随时更改它 - 这就是使用界面的意义所在!从高级设计的角度考虑接口(interface)，而不是从内存/生命周期管理的角度考虑。

所以这个故事的寓意是:

当您需要一个对象支持某些特定功能时，请尝试使用接口(interface)。

当对象属于同一家族并且您希望它们共享共同特征时，请从共同基类继承。

如果两种情况都适用，那么两者都使用!