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最近在工作中，需要将代码封装成库，供其他方调用。在其中涉及到如何设计接口类，第一次接触，将总结和经验记录下来。
为什么本文叫做《工程实践：C++的接口设计》，是因为，我们大部分人入门的时候，都是调用别人封装好的库函数，却没有尝试过自己封装库给别人用。但是在正常工作中，也就是工程化中，我们会经常封装库给其他人应用，这里面会涉及到怎么封装一个函数，提供一个优秀的接口。
接口：类暴露出来的部分，是类所提供的功能。
我们在工程化的过程中，设计接口一般遵守以下几个准则：
- 单一功能原则
一个class就其整体应该只提供单一的服务。如果一个class提供多样的服务，那么就应该把它拆分，反之，如果一个在概念上单一的功能却由几个class负责，这几个class应该合并。 - 开放/封闭原则
一个设计并实现好的class，应该对扩充的动作开放，而对修改的动作封闭。也就是说，这个class应该是允许扩充的，但不允许修改。如果需要功能上的扩充，一般来说应该通过添加新类实现，而不是修改原类的代码。添加新类不单可以通过直接继承，也可以通过组合。 - 最小惊讶原理
在重载函数，或者子类实现父类虚函数时，应该基本维持函数原来所期望的功能。
- 过度封装
很多人喜欢这样封装，把接口局限在仅仅解决一个特定的问题上面，失去了代码的灵活性。而且，也容易出现面条代码，让人不知所云。一个接口被写的仅仅用于解决当前问题，当试图增加其扩展性时，发现为时已晚。
为了防止过度封装，在设计接口的时候，我们应该考虑以下几个问题：
1.我们需要解决什么问题
2.问题的核心是什么
3.应该怎样设计，可以方便客户程序员扩展
- 起名要见名知意
一个好的的接口方法名，是接口设计中成功的一半。 - 不要让使用者进行过多工作
如果使用者使用我们的接口时，进行了过多的准备，那么对我们来说就是失败的。
所以，设计的时候要记得尽可能简化客户程序员逻辑，使接口设计能够看起来简洁、漂亮，而不至于被接口的复杂性所吓倒。 - 简洁
这个比较好理解，举个例子，你一定见过一个函数使用，需要传进去五六个参数，但是对我们有用的往往只有那么一俩个。
所以，简洁设计是接口设计的一个重要原则。可以在接口的内部实现中，使用复杂冗余的参数，而在暴露给客户程序员的接口中，一定要尽可能简洁。 - 清晰的文档表述
这也是我在工作中，最头疼的问题，头疼的不是我不会写，而是在使用其他人提供的库时，没有使用文档，使用起来是痛苦的，所以为了不让这种痛苦发生在其他人身上，我现在从维护一份良好的文档开始。
隔离用户操作与底层逻辑
一般来说，有两种方法设计接口类。
第一种是PIMP方法，即Pointer to Implementation，在接口类成员中包含一个指向实现类的指针，这样可以最大限度的做到接口和实现分离的原则。
第二种方法叫Object-Interface方法，它的思想是采用C++的动态功能，实现类继承接口类，功能接口函数定义成虚函数。
先说结论，我们处于自身习惯的原因，选择了Object-Interface方法。
所谓PImp是非常常见的隐藏真实数据成员的技巧，核心思路就是用另一个类包装了所要隐藏的真实成员，在接口类中保存这个类的指针。
在接口文件中声明一个ComplexImpl*,然后在另一个头文件compleximpl.h中定义这个类
可以发现，这个ComplexImpl的接口基本没有什么变化（其实只是因为这个类功能太简单，在复杂的类里面，是需要很多private的内部函数去抽象出更多实现细节），然后在complex.cpp中，只要
包含了ComplexImpl的实现，那么所有对于Complex的实现都可以通过ComplexImpl这个中介去操作。详细做法百度还有一大堆，就不细说了。
一般来说，如果一个接口类对应有若干个实现类，可以采用这种方法。
上面我们讲了plmp方法，我们隐藏掉俩个数据成员，但同时也多出了一个新的数据成员，也就是接口指针，那么有没有方法，连这个指针也不要呢？
这时候就是抽象基类发挥作用的时候了。看代码：
将要暴露出去的接口都设置为纯虚函数，通过 工厂方法Create来获取Complex指针，Create返回的是继承实现了集体功能的内部类；
至于Create函数也很简单:
这样，我们完完全全将Complex类的实现细节全部封装隐藏起来了，用户一点都不知道里面的数据结构是什么；
当然，对于Complex这样的类来说，用户是有获取他的实部虚部这样的需求的，也很简单，再加上两个Get方法就可以达到目的。
- 首先，声明一个接口
- 通过继承的方式实现这个接口
- 最后，通过管理类创建接口派生类的实例，或者销毁接口派生类的实例：
现在我们接口已经实现完毕了，我们可以把它封装成库，给其他人使用了，这里封装库我们就不多言了。
最后，来看一下使用效果：
以上代码只提供给外部circle的接口，circle的实现完全被隐藏了起来，外部将无从知晓，外部使用者只能通过circle管理类生成circle的派生类的实例。外部使用者得到circle派生类的实例后，除了能调用接口暴露的方法area()外，其它什么也做不了，这样就完全达到了使用接口的最终目标。
C++中的接口设计准则
C++ 头文件接口设计浅谈
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本篇文章抛砖引玉，自己也是刚刚接触，写完收工，干饭去！
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