Русская Википедия:Интерфейс-маркер (шаблон проектирования)
Интерфейс-маркер, маркер (Шаблон:Lang-en) — это шаблон проектирования, применяемый в языках программирования с проверкой типов во время выполнения. Шаблон предоставляет возможность связать метаданные (интерфейс) с классом даже при отсутствии в языке явной поддержки для метаданных.
Чтобы использовать эту модель, класс реализует интерфейс[1] («помечается интерфейсом»), а взаимодействующие с классом методы проверяют наличие интерфейса. В отличие от обычного интерфейса, который определяет функциональность (в виде объявлений методов и свойств), которой должен обладать реализуемый класс объектов, важен сам факт обладания класса маркером. Маркер лишь является признаком наличия определённого поведения у объектов класса, помеченного маркером. Разумеется, возможны и «смешанные» интерфейсы, однако при неаккуратном использовании они могут создавать путаницу.
Пример применения маркеров-интерфейсов в языке программирования Java является интерфейс Шаблон:Javadoc:SE. Класс должен реализовать этот интерфейс, чтобы показать, что его экземпляры могут быть записаны в Шаблон:Javadoc:SE. Класс ObjectOutputStream
имеет публичный метод writeObject()
, который содержит ряд instanceof
проверок возможности записи, одной из которых является интерфейс Serializable
. Если вся серия проверок оканчивается неудачей, метод выбрасывает исключение NotSerializableException
.
Другим примером является интерфейс INamingContainer, который определен в .NET Framework. INamingContainer
определяет элемент управления контейнером, который создает новый идентификатор пространства имен в иерархии элементов управления объекта Page
.[2]. Любой элемент управления, который реализует этот интерфейс, создает новое пространство имен, в котором обеспечивается уникальность всех идентификаторов атрибутов дочерних элементов управления в пределах всего приложения. При разработке шаблонных элементов управления необходимо реализовывать этот интерфейс, чтобы избежать конфликтов именования на странице.
Применение
Класс Repeater
является элементом управления и представляет собой список с привязкой к данным, который определен в .NET Framework (ASP.net). Данный элемент позволяет создавать разметку путём повторения указанного шаблона для каждого элемента списка. Во избежание конфликтов имен класс помечается интерфейсом INamingContainer
.
public interface INamingContainer { }
public class Control : IComponent, ...
{
...
internal bool IsBindingContainer
{
get
{
return ((this is INamingContainer) && !(this is INonBindingContainer));
}
}
...
}
public class Repeater : Control, INamingContainer
{
...
}
Исходя из свойства IsBindingContainer
исполняющая среда во время генерации страницы дополняет новым пространством имен идентификаторы элементов управления, находящихся в элементе управления Repeater
.
Преимущества
Преимуществом использования маркера является возможность внести в языки, не поддерживающие метаданные, дополнительную информацию об особенностях поведения класса. При этом в некоторых языках, например чтобы извлечь информацию из метаданных требуется больше времени, что при частом использовании отразится на производительности. Так в языке C#, по производительности можно сравнивать конструкцию (для проверки поддержки некоторого поведения или особенностей), когда используется интерфейс-маркер:
control is INamingContainer
и конструкцию с использованием атрибутов и механизма отражения:
control.GetType().IsDefined(typeof(NamingContainerAttrubute), false)
Кроме этого, некоторые языки (например, Java с использованием библиотек Шаблон:Не переведено 3, Шаблон:Не переведено 3 или SimilarШаблон:Нет АИ; и другие языкиШаблон:Какие) позволяют создавать или генерировать классы (и интерфейсы), помечая классы интерфейсом-маркером динамически во времени выполнения. Атрибуты или метаданные обычно связываются с классами уже во время компиляции, что приводит к невозможности изменить их поведение в дальнейшем.
Недостатки
Одной из основных проблем с маркером является то, что интерфейс определяет контракт на реализацию классов, и что контракт наследуется всеми подклассами. Это означает, что вы не можете «отменить лишние реализации» маркером. В приведённом примере, если вы создаёте подкласс, и не хотите его сериализовать (возможно, потому что это зависит от частичной реализации), вы должны явно бросать исключение NotSerializableException
(согласно документации ObjectOutputStream
).
Решением описанной проблемы является поддержка метаданных непосредственно в синтаксисе языка:
- Такие языки как .NET framework и Java (начиная с версии Java 5 (1.5)) имеют поддержку таких метаданных. В .NET, они называются «пользовательскими атрибутами», в Java их называют «аннотациями». Несмотря на разные названия, они концептуально равнозначны, могут быть определены для классов, переменных, методов и параметров методов, а также быть доступны с помощью отражения.
- В Python термин Шаблон:Lang-en применяется в компонентной архитектуре Zope (Zope Component Architecture, ZCA) и построенной на его базе системе управления содержимым Plone. В ZCA маркерами могут отмечаться не только классы, но и отдельные объекты.[3]
См. также
- Дизайн маркеры обобщают этот шаблон.
Примечания
Литература
- Joshua Bloch, "Effective Java (Second edition), " Item 37: Use marker interfaces to define types, page 179.