Реализация интерфейсов

Реализацией интерфейса в Delphi всегда выступает класс. Для этого в объявлении класса необходимо указать, какие интерфейсы он реализует.

type
  TMyClass = class(TComponent, IMyInterface, IDropTarget)
    // Реализация методов
  end;

Класс TMyClass реализует интерфейсы IMyInterface и IDropTarget. Необходимо понимать, что реализация классом нескольких интерфейсов не означает множественного наследования и вообще наследования класса от интерфейса. Указание интерфейсов в описании класса означает лишь то, что в данном классе реализованы все эти интерфейсы.

Класс должен иметь методы, точно соответствующие по именам и спискам параметров всем методам всех объявленных в его заголовке интерфейсов.

Рассмотрим более подробный пример.

type
  ITest = interface
  ['{61F26D40-5CE9-11D4-84DD-F1B8E3A70313}']
    procedure Beep;
  end;
 
  TTest = class(TInterfacedObject, ITest)
    procedure Beep;
    destructor Destroy; override;
  end;
…
procedure TTest.Beep;
begin
  Windows.Beep(0,0);
end;
 
destructor TTest.Destroy;
begin
  inherited;
  MessageBox(0, 'TTest.Destroy', NIL, 0);
end;
 
Здесь класс TTest реализует интерфейс ITest. Рассмотрим использование интерфейса из программы.
 
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  Test: ITest;
begin
  Test := TTest.Create;
  Test.Beep;
end;

Данный код выглядит довольно странно, поэтому остановимся на нем подробнее.

Во-первых – оператор присваивания при приведении типа данных к интерфейсу неявно вызывает метод _AddRef. При этом количество ссылок на интерфейс увеличивается на 1.

Во-вторых – код не содержит никаких попыток освободить память, выделенную под объект TTest. Тем не менее, если выполнить эту программу, то на экран будет выведено сообщение о том, что деструктор был вызван. Это происходит потому, что при выходе переменной, ссылающейся на интерфейс за область видимости (либо, при присвоении ей другого значения) компилятор Delphi генерирует код для вызова метода _Release, информируя реализацию о том, что ссылка на неё больше не нужна.

!        Если у класса запрошен хотя бы один интерфейс – не вызывайте его метод Free (или Destroy). Класс будет освобожден тогда, когда отпадет необходимость в последней ссылке на его интерфейсы. Если Вы к этому моменту уничтожили экземпляр класса вручную – произойдет ошибка доступа к памяти

Так, следующий код приведет к ошибке в момент выхода из функции:

var
  Test: ITest;
  T: TTest;
begin
  T := TTest.Create;
  Test := T;
  Test.Beep;
  T.Free;
end;   // в этот момент произойдет ошибка

Если вы хотите уничтожить реализацию интерфейса немедленно, не дожидаясь выхода переменной за область видимости – просто присвойте ей значение NIL

var
  Test: ITest;
  T: TTest;
begin
  T := TTest.Create;
  Test := T;
  Test.Beep;
  Test := NIL;  // Неявно вызывается IUnknown._Release;
end;

Обратите особое внимание, что вызовы методов IUnknown осуществляются Delphi неявно и автоматически. Поэтому – не вызывайте методов IUnknown самостоятельно. Это может нарушить нормальную работу автоматического подсчета ссылок и привести к не освобождению памяти, либо нарушениям защиты памяти при работе с интерфейсами. Во избежание этого – необходимо просто помнить, что:

В рассмотренных примерах код для получения интерфейса у класса генерировался (с проверкой типов) на этапе компиляции. Если класс не реализует требуемого интерфейса, то программа не откомпилируется. Однако, существует возможность запросить интерфейс и во время выполнения программы. Для этого служит оператор as, который вызывает QueryInterface и, в случае успеха, возвращает ссылку на полученный интерфейс. В противном случае генерируется исключение.

Например, следующий код будет успешно откомпилирован, но вызовет ошибку «Interface not supported» при выполнении:

var
  Test: ITest;
begin
  Test := TInterfacedObject.Create as ITest;
  Test.Beep;
end;
В то же время код:
var
  Test: ITest;
begin
  Test := TTest.Create as ITest;
  Test.Beep;
end;

Будет успешно компилироваться и исполняться.

Реализация интерфейсов – расширенное рассмотрение

Рассмотрим вопросы реализации интерфейсов подробнее.

Объявим два интерфейса:

type
  ITest = interface
  ['{61F26D40-5CE9-11D4-84DD-F1B8E3A70313}']
    procedure Beep;
  end;
 
  ITest2 = interface
  ['{61F26D42-5CE9-11D4-84DD-F1B8E3A70313}']
    procedure Beep;
  end;

Теперь создадим класс, который будет реализовывать оба этих интерфейса

  TTest2 = class(TInterfacedObject, ITest, ITest2)
    procedure Beep1;
    procedure Beep2;
    procedure ITest.Beep = Beep1;
    procedure ITest2.Beep = Beep2;
  end;

Как видно, класс не может содержать сразу двух методов Beep. Поэтому, Delphi предоставляет способ для разрешения конфликтов имен, позволяя явно указать какой метод класса будет служить реализацией соответствующего метода интерфейса.

Если реализация методов TTest2.Beep1 и TTest2.Beep2 идентична, то можно не создавать двух разных методов, а объявить класс следующим образом:

  TTest2 = class(TInterfacedObject, ITest, ITest2)
    procedure MyBeep;
    procedure ITest.Beep = MyBeep;
    procedure ITest2.Beep = MyBeep;
  end;

При реализации классов, поддерживающих множество интерфейсов и много методов может оказаться удобным делегировать реализацию некоторых их них дочерним классам. Рассмотрим пример класса, реализующего два интерфейса:

type
  TBeeper = class
    procedure Beep;
  end;
 
  TMessager = class
    procedure ShowMessage(const S: String);
  end;
 
  TTest3 = class(TInterfacedObject, ITest, IAnotherTest)
  private
    FBeeper: TBeeper;
    FMessager: TMessager;
    property Beeper: TBeeper read FBeeper implements ITest;
    property Messager: TMessager read FMessager implements IAnotherTest;
  public
    constructor Create;
    destructor Destroy; override;
  end;

Для делегирования реализации интерфейса другому классу служит ключевое слово implements

 
{ TBeeper }
procedure TBeeper.Beep;
begin
  Windows.Beep(0,0);
end;
 
{ TMessager }
procedure TMessager.ShowMessage(const S: String);
begin
  MessageBox(0, PChar(S), NIL, 0);
end;
 
{ TTest3 }
constructor TTest3.Create;
begin
  inherited;
  // Создаем экземпляры дочерних классов
  FBeeper := TBeeper.Create;
  FMessager := TMessager.Create;
end;
 
destructor TTest3.Destroy;
begin
  // Освобождаем экземпляры дочерних классов
  FBeeper.Free;
  FMessager.Free;
  inherited;
end;

Такой подход позволяет разбить реализацию сложного класса на несколько простых, что упрощает программирование и повышает модульность программы.

Обращаться к полученному классу можно точно так же, как и к любому классу, реализующему интерфейсы:

var
  Test: ITest;
  Test2: IAnotherTest;
begin
  Test2 := TTest3.Create;
  Test2.ShowMessage('Hi');
  Test := Test2 as ITest;
  Test.Beep;
end;