.Net 一套介面多實現

介面(interface)可理解為規範、標準、協定。介面是用來約束各方都在同一組規範下工作。

電腦外設USB介面，各個品牌商家生產的U盤、滑鼠都能夠被電腦主機板識別並工作，這是因為個生產商都遵循實現了USB介面協定。

在程式設計中介面應用非常廣泛，例如IDbConnection介面，這是一組資料庫連線的介面，由各個資料庫驅動實現，因此.Net可以操作多種資料庫。

一套介面多實現的基本結構如下

實現思路是，通過在各實現類上使用Attribute進行標記，然後定義一個範例獲取類，通過反射獲取所有實現該介面並且標記了的實現類，並將各個實現類通過IOC註冊，然後通過標記的型別獲取對應的實現類。

接下來是demo演示

定義服務標記

    [AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.Class, Inherited = false, AllowMultiple = false)]
    public class MultiServiceTypeAttribute : Attribute
    {
        public string ServiceType { get; private set; }
        public MultiServiceTypeAttribute(string serviceType)
        {
            ServiceType = serviceType;
        }
    }

定義介面IMultiInterface

    public interface IMultiInterface
    {
        void Do();
    }

定義實現類AMultiInterfaceImplA並標記

    [MultiServiceTypeAttribute("A")]
   public class MultiInterfaceImplA : IMultiInterface
    {
        public void Do()
        {
            Console.WriteLine("這是A實現的呼叫");
        }
    }

定義實現類BMultiInterfaceImplB並標記

    [MultiServiceTypeAttribute("B")]
    public class MultiInterfaceImplB : IMultiInterface
    {
        public void Do()
        {
            Console.WriteLine("這是B實現的呼叫");
        }
    }

將介面與實現新增到IOC容器，這裡使用 Microsoft.Extensions.DependencyInjection.dll和Microsoft.Extensions.DependencyInjection.Abstractions.dll兩個庫來實現簡易IOC容器

    public class ServiceLoader
    {
        private readonly ServiceCollection __ioc = new ServiceCollection();
        private ServiceProvider __iocServiceProvider;
        private static object _lock = new object();

        private static ServiceLoader _inst;

        public static ServiceLoader Inst
        {
            get
            {
                if (_inst == null)
                {
                    lock (_lock)
                    {
                        if (_inst == null)
                        {
                            _inst = new ServiceLoader();
                            _inst.Init();
                        }
                    }
                }
                return _inst;
            }
        }

        private void Init()
        {
            var tps = typeof(IMultiInterface).Assembly.GetTypes().Where(x =>
                  x.GetInterfaces().Any(_ => _.Name == nameof(IMultiInterface)));
            foreach (var item in tps)
            {
                if (item.IsClass)
                {
                    Inst.AddTransient(typeof(IMultiInterface), item);
                }
            }
            Interlocked.Exchange(ref __iocServiceProvider, Inst.__ioc.BuildServiceProvider());
        }

        private void AddTransient(Type iface, Type impl)
        {
            __ioc.AddTransient(iface, impl);
        }
    }

根據標記的型別獲取對應的介面實現。在ServiceLoader中繼續新增以下方法

        public IMultiInterface GetService(string serviceType)
        {
            var svcList = __iocServiceProvider.GetServices<IMultiInterface>();
            var svc = svcList.FirstOrDefault(x => x.GetType().GetCustomAttribute<MultiServiceTypeAttribute>()?.ServiceType == serviceType);
            if (svc == null)
            {
                //Console.WriteLine($@"未找到 {serviceType} 服務實現,使用預設實現");
                // 如果有預設實現類，這裡可選擇呼叫預設實現
                //svc = svcList.FirstOrDefault(x => x.GetType().GetCustomAttribute<MultiServiceTypeAttribute>()?.ServiceType == "__default__");
                throw new Exception($"未找到 {serviceType} 服務實現");
            }

            return svc;
        }

通過ServiceLoader.Inst.GetService("serviceType").Do();來獲取對應的介面範例，入參就是各個實現類上標記的型別，並呼叫介面。

呼叫範例如下

至此實現了一介面多實現的雛形。