C++学习笔记----5、重用之设计(三)---- 设计可用的接口(3)

4、设计通用的接口

通用接口可以应用于多种任务。如果你将应该通用的接口做成了只能为一个应用所用,那么对于其他目的则不可用。以下是几个要记住的指导思想。

4.1、对于同样的功能提供多种方式

为了满足你的"客户",有时候提供多种方式来完成同样的功能是非常有帮助的。然而,明断地使用这个技巧,因为过度应用会很容易导致接口凌乱。

还是那个小汽车的案例,现在大部分的小汽车都提供远程无钥匙接入系统,使用这种系统可以通过按动钥匙坠上的一个按钮来解锁汽车。然而,这些汽车通常都提供了一个标准的钥匙来物理开锁,例如,当钥匙坠上的电池没电的时候。虽然这两个方法是冗余的,大部分客户喜欢拥有这两种选择。

有时候在接口设计时也会碰到类似的情况。应该记得我们以前讨论过的std::vector吧,它提供了两个成员函数对于特定的索引来获得一个单独的元素。即可以使用at()的成员函数,它会对边界进行检查,也可以使用数组符号,它不会。如果你能确信索引是有效的,就可以使用索引符号,这样就可以省掉at()由于进行边界检查而带来的开销。

记住这个策略应该被认为是在接口设计中的"明晰"规则的一种例外。在有些情况下这种例外是合适的,但你依然应该在大部分情况下遵从明晰的原则。

4.2、提供客户化能力

为了增强接口的灵活性,应该提供客户化能力。客户化能力可以像允许客户将错误日志开关打开或关闭一样简单。客户化的基本内涵还是它允许 你给每个客户提供同样基本的功能,但给了了客户进行轻微调整的能力。

要做到这种能力的一种方式是通过使用接口来使其依赖关系颠倒过来,也叫做依赖反演原理(DIP)。依赖注入就是这个原理的一种实现。我们以前讨论过ErrorLogger的例子。应该定义一个ErrorLogger的接口,使用依赖注入将这个接口的实际实现注入到每一个想要使用ErrorLogger服务的部件中。

可以通过回调和模板参数来允许更强大的客户化能力。例如,你可以允许客户设置他们自己的错误处理回调。我们以后再详细讨论回调。

标准库把客户化能力策略发挥到了极致,对于容器允许客户指定他们自己的内存分配器。如果你想要使用这个特性,必须写一个内存分配器,要遵从标准库的指导原则,符合所要求的接口。大部分的标准库的容器将分配器做为模板的一个参数。这些内容,我们以后有大把的时间来讨论。

5、整合通用性和易用性

通用性与易用性这两个目标有时候是相互冲突的。通常情况下,介绍通用性提高的接口的复杂性。例如,假设在一个地图程序中需要一个图结构来存储城市。从通用性的角度考虑,你可能会使用模板来写一个通用的地图结构,适用于任何类型,不仅仅是城市。这样的话,如果需要写一个网络模拟器的话,就可以使用同样的图结构来保存网络中的路由器了。可不幸的是,通过使用模板,你的接口有一点臃肿,不好用,特别是对于模板不熟悉的潜在用户。

然而,通用性与易用性并不是水火不容的。虽然有些情况下提高通用性会降低易用性,但设计出既有通用目的又可以直接使用的接口是可能的。

为了降低接口的复杂性而依然能够提供足够的功能性,可以通过提供多个单独的接口来实现。这叫做接口隔离原则(ISP)。例如,可以写一个通用的网络库,带有两个不同的外观:一个提供给游戏的网络接口用,另一个提供给网络浏览器的HTTP网络接口用。提供多个接口也使常用功能易用带来了好处,依然提供了更高级的功能选择。回到地图程序,你可能会想要提供给客户单独的接口,用不同的语言来对地图中的城市命名,虽然缺省是英语。这样的话,大部分的客户就不需要担心去设置语言了,而那些想要设置的也可以去设置。

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