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界面类别（Interface Class）

目的

• 从实作分离出类别的界面。
• 借由执行期间多型（runtime polymorphism）唤起抽象类（abstraction）的成员函数。

动机

从实作分离出界面类别是好的物件导向设计或程式的基石。对于物件导向程式，分离的主要机制是界面类别。然而， C++（当与Java比较）并没有提供专有的描述这样的分离机制。在Java，关键字interface用于规定只有抽象的成员函数。 C++ 并没有这样的关键字，但其功能表示接近使用界面类别（Interface Class）惯用语。其想法是只有抽象的成员函数，并且并没有提供任何实作。此外，实作的缺乏指没有实体的界面类别应该被允许。

解决方案与范例程式

界面类别只有包含虚拟解构式和纯虚拟函数，因此提供类似于其他语言（例如：Java）界面的构件。界面类别是一个类别规定多型的界面，例如：纯虚拟函数宣告式是父类别。使用类别阶层的程序员可以透过父类别操作，在阶层沟通只能透过类别们的界面。

class shape   // 一個介面類別
{
  public:
    virtual ~shape();
    virtual void move_x(int x) = 0;
    virtual void move_y(int y) = 0;
    virtual void draw() = 0;
//...
};

class line : public shape
{
  public:
    virtual ~line();
    virtual void move_x(int x); // 實作 move_x
    virtual void move_y(int y); // 實作 move_y
    virtual void draw(); // 實作 draw
  private:
    point end_point_1, end_point_2;
//...
};

int main (void)
{
  std::vector<shape *> shapes;
  //  以某種方式塞滿指標向量容器shapes。 
  for (vector<shape *>::iterator iter (shapes.begin());
       iter != shapes.end();
       ++iter)
  {
    (*iter)->draw();
  }
  //  清理指標向量容器shapes。 (一般來說，我將使用智能指標像boost::shared_ptr去自動清理，
  //  這邊只是為了解釋)
}

每一个界面类别应该有一个虚拟解构式 。当删除多型指标时，虚拟解构式确保唤起子类别的正确解构式。否则，将有可导致资源泄漏。使用界面类别设计有许多好处：

• 加入新抽象类别Shape不会改变程式码，而是取决于界面类别。例如：Square继承Shape，然后用自己的方法实作界面虚拟函数。在函数main()不需要改变。
• 从实作分离出界面类别防止依赖在界面类别的部分程式重新编译。
• 依赖倒转原则（Interface Class，DIP ）描述类别实作不应该依赖其他人。反而，他们应该依赖共同抽象类别，此类别可用界面类别所表示。DIP将减少物件导向系统的耦合性。

已知应用

几乎所有使用C++好的物件导向软件

相关的惯用语

• 查询能力（Capability Query）
• Inner Class

参考

C++ Interface Classes - An Introduction