Чистые интерфейсы в Delphi

Это перевод Pure interfaces in Delphi. Автор: Hallvard Vassbotn.

В комментарии к последнему посту Huseyn спросил:

В Delphi все интерфейсы являются наследниками IUnknown (или IInterface - Hallvard Vassbotn), но в мире C есть ещё более базовая сущность - интерфейсы, не являющиеся наследниками IUnknown. Я встретил такой интерфейс в одной DLL, которую мне надо было использовать. Но я не могу это сделать в Delphi.

Да, это верно, что в Delphi создание интерфейса всегда подразумевает неявное наследование от IUnknown или IInterface (два имени для отличий COM и Delphi интерфейсов). И это означает, что все интерфейсы в Delphi будут иметь три метода QueryInterface, _AddRef и _Release. Это, конечно, делает сложным (или невозможным) реализацию чистого интерфейса из не-COM DLL с использованием синтаксиса объявления интерфейсов в Delphi.

В далёкие тёмные времена Delphi 2, у нас не было явных интерфейсов, а поддержка COM строилась на том факте, что структура таблицы VMT совпадает с бинарным контрактом COM, а "интерфейсы" были объявлены с использованием полностью абстрактных классов. К примеру, именно так до сих пор интерфейсы объявляются в C++. Класс, который хочет реализовать такой "интерфейс", просто наследуется от чистого абстрактного класса, замещая и реализуя все его абстрактные методы. Это достаточно ограниченный способ написания интерфейсов; поскольку Delphi не поддерживает множественное наследование классов, то вы точно захотите уметь поддерживать множество интерфейсов - и тогда вам придётся писать по одному новому классу на каждый интерфейс и вручную писать метод QueryInterface, чтобы он возвращал корректную ссылку. В C++ нет ограничения на множественное наследование и, быть может, поэтому в C++ нет отдельной языковой конструкции для интерфейсов - по сравнению с языками вроде Java, Delphi и C#, которые имеют модель единственности наследования.

Этот небольшой урок истории должен дать нам подсказку о том, как мы можем избежать методов IUnknown обычных интерфейсов - мы можем просто объявить и реализовать чисто абстрактный класс.

К примеру:

program TestPureInterface;

{$APPTYPE CONSOLE}

type
  TMyPureInterface = class
    procedure FirstMethod; stdcall; virtual; abstract; 
    procedure SecondMethod; stdcall; virtual; abstract; 
  end;
 
  TMyImplementation  = class(TMyPureInterface)
  public
    procedure FirstMethod; override; 
    procedure SecondMethod; override;
  end;
   
procedure TMyImplementation.FirstMethod;
begin
  Writeln('TMyImplementation.FirstMethod');
end;
 
procedure TMyImplementation.SecondMethod;
begin
  Writeln('TMyImplementation.SecondMethod');
end;
 
procedure TestClient(PureInterface: TMyPureInterface);
begin
  PureInterface.FirstMethod;
  PureInterface.SecondMethod;
end;  
 
var
  MyImplementation: TMyImplementation;
begin
  MyImplementation := TMyImplementation.Create;
  TestClient(MyImplementation);
  readln;
end.

Этот маленький пример кода сначала объявляет чистый абстрактный класс с виртуальными абстрактными методами. Это объявление не-COM интерфейса в стиле C++ для DLL из вопроса. Мы реализуем "интерфейс" созданием класса-наследника от этого базового полностью абстрактного класса, в котором реализуем все методы. Заметьте, что компилятор не требует повторно указывать соглашение вызова при замещении методов:

procedure FirstMethod; override;

И, наконец, я написал немного тестового кода, который осуществляет вызов реализованных методов через ссылку на "интерфейс". Это соответствует коду в DLL, для которой мы обеспечиваем реализацию интерфейсов.