36. Предпочитайте предоставление абстрактных интерфейсов
36. Предпочитайте предоставление абстрактных интерфейсов
Резюме
Вы любите абстракционизм? Абстрактные интерфейсы помогают вам сосредоточиться на проблемах правильного абстрагирования, не вдаваясь в детали реализации или управления состояниями. Предпочтительно проектировать иерархии, реализующие абстрактные интерфейсы, которые моделируют абстрактные концепции.
Обсуждение
Предпочитайте определять абстрактные интерфейсы и выполнять наследование от них. Абстрактный интерфейс представляет собой абстрактный класс, составленный полностью из (чисто) виртуальных функций и не обладающий состояниями (членами-данными), причем обычно без реализации функций-членов. Заметим, что отсутствие состояний в абстрактном интерфейсе упрощает дизайн всей иерархии (см. соответствующие примеры в [Meyers96]).
Желательно следовать принципу инверсии зависимостей (Dependency Inversion Principle, DIP; см. [Martin96a] и [Martin00]). Данный принцип состоит в следующем.
• Высокоуровневые модули не должны зависеть от низкоуровневых. И те, и другие должны зависеть от абстракций.
• Абстракции не должны зависеть от деталей; вместо этого детали должны зависеть от абстракций.
Из DIP следует, что корнями иерархий должны быть абстрактные классы, в то время как конкретные классы в этой роли выступать не должны (см. рекомендацию 35). Абстрактные базовые классы должны беспокоиться об определении функциональности, но не о ее реализации.
Принцип инверсии зависимостей имеет три фундаментальных преимущества при проектировании.
• Повышение надежности. Менее стабильные части системы (реализации) зависят от более стабильных частей (абстракций). Надежный дизайн — тот, в котором воздействие изменений ограничено. При плохом проектировании небольшие изменения в одном месте расходятся кругами по всему проекту и оказывают влияние на самые неожиданные части системы. Именно это происходит, когда проект строится на конкретных базовых классах.
• Повышение гибкости. Дизайн, основанный на абстрактных интерфейсах, в общем случае более гибок. Если абстракции корректно смоделированы, то при появлении новых требований легко разработать новые реализации. И напротив, дизайн, зависящий от многих конкретных деталей, оказывается более жестким в том смысле, что новые требования приводят к существенным изменениям в ядре системы.
• Хорошая модульность. Дизайн, опирающийся на абстракции, обладает хорошей модульностью благодаря простоте зависимостей: высокоизменяемые части зависят от стабильных частей, но не наоборот. Дизайн же, в котором интерфейсы перемешаны с деталями реализации, применить в качестве отдельного модуля в другой системе оказывается очень сложно.
Закон Второго Шанса гласит: "Самая важная вещь — интерфейс. Все остальное можно подправить и позже, но если интерфейс разработан неверно, то может оказаться так, что у вас уже не будет второго шанса его исправить" [Sutter04].
Обычно для того, чтобы обеспечить полиморфное удаление, при проектировании отдается предпочтение открытому виртуальному деструктору (см. рекомендацию 50), если только вы не используете брокер объектов (наподобие СОМ или CORBA), который использует альтернативный механизм управления памятью.
Будьте осторожны при использовании множественного наследования классов, которые не являются абстрактными интерфейсами. Дизайн с использованием множественного наследования может быть очень выразительным, но он труднее в разработке и более подвержен ошибкам. В частности, особенно сложным при использовании множественного наследования становится управление состояниями.
Как указывалось в рекомендации 34, наследование от некоторого типа может привести и к проблемам поиска имен, поскольку в таком случае в поиске участвуют функции из пространства имен наследуемого типа (см. также рекомендацию 58).
Примеры
Пример. Программа резервного копирования. При прямом, наивном проектировании высокоуровневые компоненты зависят от низкоуровневых деталей, например, плохо спроектированная программа резервного копирования может иметь архивирующий компонент, который непосредственно зависит от типов или подпрограмм для чтения структуры каталогов, и других, которые записывают данные на ленту. Адаптация такой программы к новой файловой системе и аппаратному обеспечению для резервного копирования потребует существенной переработки проекта.
Если же логика системы резервного копирования построена на основе тщательно спроектированных абстракций файловой системы и устройства резервного копирования, то переработка не потребуется — достаточно будет добавить в систему новую реализацию абстрактного интерфейса. Естественное решение подобной проблемы состоит в том, что новые требования должны удовлетворяться новым кодом, но старый код при этом изменяться не должен.
Исключения
Оптимизация пустого базового класса представляет собой один из примеров, когда наследование (предпочтительно не открытое) используется для сугубо оптимизационных целей (но см. рекомендацию 8).
Может показаться, что в дизайне на основе стратегий высокоуровневые компоненты зависят от деталей реализации (стратегий). Однако это всего лишь использование статического полиморфизма. Здесь имеются абстрактные интерфейсы, просто они не указаны явно посредством чисто виртуальных функций.
Ссылки
[Alexandrescu01] • [Cargill92] pp. 12-15, 215-218 • [Cline99] §5.18-20, 21.13 • [Lakos96] §6.4.1 • [Martin96a] • [Martin00] • [Meyers96] §33 • [Stroustrup00] §12.3-4, §23.4.3.2, §23.4.3.5, §24.2-3, §25.3, §25.6 • [Sutter04] §17
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
28. Предпочитайте канонический вид ++ и --, и вызов префиксных операторов
28. Предпочитайте канонический вид ++ и --, и вызов префиксных операторов РезюмеОсобенность операторов инкремента и декремента состоит в том, что у них есть префиксная и постфиксная формы с немного отличающейся семантикой. Определяйте операторы operator++ и operator-- так, чтобы они
33. Предпочитайте минимальные классы монолитным
33. Предпочитайте минимальные классы монолитным РезюмеРазделяй и властвуй: небольшие классы легче писать, тестировать и использовать. Они также применимы в большем количестве ситуаций. Предпочитайте такие небольшие классы, которые воплощают простые концепции, классам,
34. Предпочитайте композицию наследованию
34. Предпочитайте композицию наследованию РезюмеИзбегайте "налога на наследство": наследование — вторая по силе после отношения дружбы взаимосвязь, которую можно выразить в С++. Сильные связи нежелательны, и их следует избегать везде, где только можно. Таким образом,
44. Предпочитайте функции, которые не являются ни членами, ни друзьями
44. Предпочитайте функции, которые не являются ни членами, ни друзьями РезюмеТам, где это возможно, предпочтительно делать функции не членами и не друзьями классов.ОбсуждениеФункции, не являющиеся членами или друзьями классов, повышают степень инкапсуляции путем
48. В конструкторах предпочитайте инициализацию присваиванию
48. В конструкторах предпочитайте инициализацию присваиванию РезюмеВ конструкторах использование инициализации вместо присваивания для установки значений переменных-членов предохраняет от ненужной работы времени выполнения при том же объеме вводимого исходного
55. Предпочитайте канонический вид присваивания
55. Предпочитайте канонический вид присваивания РезюмеПри реализации оператора operator= предпочитайте использовать канонический вид — невиртуальный с определенной сигнатурой.ОбсуждениеПредпочтительно объявлять копирующее присваивание для типа T с одной из следующих
1.10. Предоставление возможностей совместного использования информации с применением UIActivityViewController
1.10. Предоставление возможностей совместного использования информации с применением UIActivityViewController Постановка задачи Внутри вашего приложения вы хотите предоставить пользователям возможность обмениваться контентом с их друзьями. Для этого предполагается использовать
1.11. Предоставление специальных возможностей совместного использования данных с применением UIActivityViewController
1.11. Предоставление специальных возможностей совместного использования данных с применением UIActivityViewController Постановка задачи Вы хотите включить вашу программу в список тех приложений, которые способны обеспечивать в iOS совместную работу с данными и отображать эту
Предоставление привилегий
Предоставление привилегий Привилегии доступа могут быть предоставлены к целой таблице или просмотру. Можно также ограничить привилегии UPDATE и REFERENCES указанными столбцами.Оператор GRANT используется для предоставления пользователю, роли или хранимой процедуре конкретной
Предоставление роли пользователям
Предоставление роли пользователям В операторе GRANT для предоставления роли пользователям опускается предложение ON- здесь неявно используются полномочия, "загруженные" в роль.GRANT <имя-роли> [, <имя-роли> [, ...]]TO [DSER] <имя-пользователя> [, [OSER] <имя-пользователя> [, ...]]
Предоставление прав на предоставление привилегий
Предоставление прав на предоставление привилегий Вначале только владелец таблицы или просмотра или пользователь SYSDBA могут предоставлять полномочия к этому объекту другим пользователям. Добавьте WITH GRANT OPTION в конец оператора GRANT для передачи пользователю права
Повторное использование абстрактных модулей
Повторное использование абстрактных модулей Все предыдущие подходы, несмотря на их ограниченную применимость, осветили важные аспекты проблемы повторного использования:[x]. Повторное использование персонала необходимо, но недостаточно. Наилучшие повторно
От абстрактных типов данных к классам
От абстрактных типов данных к классам Итак, у нас имеется отправная точка - элегантная математическая теория для моделирования структур данных и, как мы только что видели, в целом - программ. Но наша цель - это архитектура ПО, а не математическая или даже теоретическая
Предоставление другим пользователям прав суперпользователя
Предоставление другим пользователям прав суперпользователя Меня нередко просят предоставить обычным пользователям право выполнять привилегированные операции, разрешенные только администратору. Это может быть опасно, и здесь требуется большая осторожность.В UNIX/Linux
6.5. ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ АБСТРАКТНЫХ МАШИН ДЕЙКСТРЫ
6.5. ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ АБСТРАКТНЫХ МАШИН ДЕЙКСТРЫ Самый нижний уровень абстракции — это уровень аппаратуры. Каждый уровень реализует абстрактную машину с все большими возможностями.Принцип 1. На каждом уровне абсолютно ничего не