9.2.2 使用接口对象类型

9.2.2 使用接口对象类型

 

就像记录和差别联合一样，接口类型使用 type 构造来声明。清单 9.8 显示了把以前的检查记录类型，转换为接口类型。

 

清单 9.8 用接口表示客户检查 (F#)

type ClientTest =

  abstract Check : Client –> bool

  abstract Report : Client -> unit

 

在清单 9.8 中的声明是说，实现 ClientTest 接口的任何类型，都将需要提供两个成员。在接口声明中，成员使用 abstract 关键字，表示还没有实现；声明只描述了成员的名字和类型签名。我们没有明确说要声明接口，但是，F# 编译器非常聪明，能够推断出来。例如，如果我们提供了成员的一个实现，编译器就能知道，我们要声明抽象类。在通常的 F# 编程实践中，我们很少需要抽象类和实现继承，因此，在这一章，我们将重点放在接口的使用上。

在我们进一步讨论具体实现之前，需要注意一点：在 F# 中，声明接口时，不使用 I 前缀，F# 有办法声明类型，并试图统一所有的类型（例如，在声明差别联合时，不使用 D 做前缀，等等）。在写纯粹的 F# 代码时，我们可以打破 .NET 的规则；但是，在写 F# 库，准备提供给其他 .NET 语言使用时，在所有公共 API 中，都应该始终遵循所有标准的 .NET 编码约定（例如，接口使用 I 做前缀）。

如果我们想创建检查，也就是说，在 C# 中检测客户的犯罪记录，就必须写一个新的类，实现接口。F# 也支持类，但还提供了另一种方法，称为对象表达式（object expressions）。这是受函数编程的启发，且通常更优雅，因为，我们在创建有用的值之前，不必要写任何类的声明。

 

对象表达式和 lambda 函数

 

在解释什么是对象表达式时，类比一下接口和函数类型，是非常有用的。函数类型的签名用抽象的概念描述，说明函数需要什么参数，返回什么类型的结果；函数的具体代码在创建函数值时提供，这可以使用 lambda 函数实现，它就是返回函数的表达式，或者是创建命名函数的 let 绑定。

接口是对象的抽象描述。（1）它定义了对象应有的成员，（2）并描述成员的类型。另外，我们在创建具体值时，要为成员提供实际的代码。一种选择是写命名类，实现接口，这类似于创建命名函数。对象表达式类似于 lambda 函数，它们可以用在代码的任何地方，创建实现了接口的值，而不必为提供实际代码的类型指定名字。如果熟悉 Java 的话，F# 中的对象表达式在本质上与 Java 中的匿名类（anonymous classes）是相同的。

 

在清单 9.9 中，我们将创建测试，检查客户的犯罪记录和收入，并创建接口值的列表，就像我们先前创建的记录列表一样。

 

清单 9.9 使用对象表达式创建接口 (F# Interactive)

> let testCriminal =

     { new ClientTestwith    [1]

       member x.Check(cl) = cl.CriminalRecord = true   |

       member x.Report(cl) =                      | [2]

         printfn "'%s' has a criminal record!" cl.Name };;   |

val testCriminal : ClientTest    [3]

 

> let testIncome =

     { new ClientTestwith

       member x.Check(cl) = cl.Income < 30000 <-- 实现检查客户

       member x.Report(cl) =    <-- 实现报表

         printfn "Income of '%s' is less than 30000!" cl.Name };;

val testCriminal : ClientTest

 

> let tests = [ testCriminal; testIncome];;    <-- 创建接口值的列表

val tests : ClientTest list

 

这段代码使用对象表达式，创建了两个值，实现了 ClientTest 的接口类型；每个对象表达式括在大括号中，前面的标题[1]描述了要实现的接口，后面跟关键字 with，然后，是成员的声明[2]。在语法上，这与我们在上一节讨论的类型扩展非常相似。成员声明为接口描述的成员提供实现，因此，清单 9.9 中的表达式实现了成员 Check 和 Report。

整个对象表达式就是正常的 F# 表达式定义：只做一件事，返回值。如果我们看到从 F# Interactive 的输出[3]，可以发现，它返回ClientTest 类型的值。这是接口类型，因此，对象表达式返回实现接口的具体值，就像 lambda 函数返回实现了抽象函数类型的函数值一样。

 

注意

 

从技术上来说，F# 编译器创建实现接口的类，对象表达式返回这个类的新实例。然而，类的声明只是内部的，所以，不能直接访问这个类。我们唯一需要了解的是，它实现了指定的接口。

这是类似于 C# 3.0 中的匿名类型，编译器也在幕后创建了隐藏的类，我们不能直接访问。在 C# 中，我们知道类的属性是什么，但是，有关属性的信息仅在方法内部可用；相反，在 F# 中，我们知道类实现了哪一个接口，因此，我们可以使用它，而没有任何限制。我们可以写返回已知接口类型的方法，并使用对象表达式来实现。

 

在本节，我们学习了如何在 F# 面向行为的应用程序中，使用接口类型，完成迭代开发的最后一步。接口为我们提供了符合 .NET 习惯的解决方案，但 F# 提供的功能，能够以自然的方式使用接口，与函数风格保持一致。由于有了对象表达式，实现接口比构造函数记录更容易。

在本章的后面，我们将学习使用接口，使得从 C# 中调用 F# 代码成为可能。我们还没有讨论在 F# 中的类声明，因为，在纯 F# 项目中，普通的类不经常使用，但是，我们在 9.4 节简要地了解一下。在此之前，我们要学习在使用 .NET 库的常见的类型时，如何利用对象表达式。