如何在C＃中的接口中指定前提条件（LSP）？

假设我们有以下界面-

interface IDatabase { 
    string ConnectionString{get;set;}
    void ExecuteNoQuery(string sql);
    void ExecuteNoQuery(string[] sql);
    //Various other methods all requiring ConnectionString to be set
}

前提条件是必须先设置/初始化ConnectionString，然后才能运行任何方法。

如果IDatabase是抽象类或具体类，则可以通过构造函数传递connectionString来某种程度地达到此前提条件-

abstract class Database { 
    public string ConnectionString{get;set;}
    public Database(string connectionString){ ConnectionString = connectionString;}

    public void ExecuteNoQuery(string sql);
    public void ExecuteNoQuery(string[] sql);
    //Various other methods all requiring ConnectionString to be set
}

另外，我们可以为每个方法创建一个connectionString参数，但它看起来比仅创建一个抽象类要糟糕得多-

interface IDatabase { 
    void ExecuteNoQuery(string connectionString, string sql);
    void ExecuteNoQuery(string connectionString, string[] sql);
    //Various other methods all with the connectionString parameter
}

问题-

1. 有没有办法在接口本身中指定此前提条件？这是一个有效的“合同”，所以我想知道是否有语言功能或模式（抽象类解决方案更像是一种hack imo，除了每次都需要创建两种类型-接口和抽象类之外）这是必需的）
2. 这更多是一种理论上的好奇-前提条件实际上是否属于LSP上下文中前提条件的定义？

1. 是。从.Net 4.0以后，Microsoft提供代码合同。这些可以用来定义形式中的前提条件 Contract.Requires( ConnectionString != null );。但是，要使该功能适用​​于接口，您仍将需要一个helper类IDatabaseContract，该类将附加到IDatabase，并且需要为接口所包含的每个单独方法定义前提条件。有关接口的详细示例，请参见此处。

2. 是的，LSP处理合同的句法和语义部分。

连接和查询是两个独立的问题。因此，它们应具有两个单独的接口。

interface IDatabaseConnection
{
    IDatabase Connect(string connectionString);
}

interface IDatabase
{
    public void ExecuteNoQuery(string sql);
    public void ExecuteNoQuery(string[] sql);
}

这既确保了IDatabase在使用时将被连接，又使客户端不依赖于不需要的接口。

让我们退后一步，看看这里的大图。

什么是IDatabase责任？

它具有一些不同的操作：

• 解析连接字符串
• 打开与数据库（外部系统）的连接
• 发送消息到数据库；消息命令数据库更改其状态
• 从数据库接收响应并将其转换为调用者可以使用的格式
• 关闭连接

查看此列表，您可能会想：“这是否违反了SRP？” 但是我不这样认为。所有操作都是一个统一的概念的一部分：管理与数据库（外部系统）的有状态连接。它建立连接，跟踪连接的当前状态（特别是与在其他连接上完成的操作有关），发出何时提交连接的当前状态的信号，等等。在这种意义上，它充当API隐藏了大多数调用者不关心的许多实现细节。例如，它是否使用HTTP，套接字，管道，自定义TCP，HTTPS？调用代码无关紧要；它只是想发送消息并获得响应。这是封装的一个很好的例子。

我们确定吗？我们不能拆分其中一些操作吗？也许吧，但是没有好处。如果尝试将它们拆分，则仍然需要一个中央对象，该对象可以保持连接打开和/或管理当前状态。所有其他操作都强烈地耦合到相同的状态，并且，如果您尝试将它们分开，则它们最终都将最终委托给连接对象。这些操作自然且逻辑上与状态耦合，因此无法将它们分开。当我们能够做到时，去耦是很棒的，但是在这种情况下，我们实际上不能。至少没有没有一个非常不同的，无状态的协议可以与数据库进行通信，这实际上会使诸如ACID合规性等非常重要的问题变得更加困难。同样，在尝试将这些操作与连接分离的过程中，由于需要一种发送某种“任意”消息的方法，因此您将不得不公开与呼叫者无关的协议的详细信息。到数据库。

请注意，我们正在处理有状态协议，这一事实确实排除了您的最后一个选择（将连接字符串作为参数传递）。

我们真的需要设置连接字符串吗？

是。只有拥有连接字符串，您才能打开连接；打开连接之前，您不能对协议进行任何操作。因此，没有一个连接对象是没有意义的。

我们如何解决需要连接字符串的问题？

我们试图解决的问题是我们希望对象始终处于可用状态。哪种类型的实体用于管理OO语言中的状态？对象，而不是接口。接口没有要管理的状态。因为您要解决的问题是状态管理问题，所以这里的接口并不适合。抽象类更为自然。因此，请使用带有构造函数的抽象类。

您可能还需要考虑在构造函数期间实际打开连接，因为连接在打开之前也是无用的。这将需要一种抽象protected Open方法，因为打开连接的过程可能是特定于数据库的。ConnectionString在这种情况下，使属性只读也是一个好主意，因为在打开连接后更改连接字符串将毫无意义。（老实说，无论如何我都会使其只读。如果要使用其他字符串进行连接，请创建另一个对象。）

我们是否需要一个接口？

指定可以通过连接发送的可用消息以及可以获取的响应类型的界面可能会很有用。这将使我们能够编写执行这些操作但与打开连接的逻辑无关的代码。但这就是要点：管理连接不是“我可以发送什么消息以及我可以从数据库返回什么消息？”接口的一部分，因此连接字符串甚至都不应该是该接口的一部分。接口。

如果走这条路，我们的代码可能看起来像这样：

interface IDatabase {
    void ExecuteNoQuery(string sql);
    void ExecuteNoQuery(string[] sql);
    //Various other methods all requiring ConnectionString to be set
}

abstract class ConnectionStringDatabase : IDatabase { 

    public string ConnectionString { get; }

    public Database(string connectionString) {
        this.ConnectionString = connectionString;
        this.Open();
    }

    protected abstract void Open();

    public abstract void ExecuteNoQuery(string sql);
    public abstract void ExecuteNoQuery(string[] sql);
    //Various other methods all requiring ConnectionString to be set
}

我真的看不出在这里拥有任何界面的原因。您的数据库类是特定于SQL的，实际上只是为您提供一种方便/安全的方式来确保您不会查询未正确打开的连接。但是，如果您坚持使用界面，那么这就是我的方法。

public interface IDatabase : IDisposable
{
    string ConnectionString { get; }
    void ExecuteNoQuery(string sql);
    void ExecuteNoQuery(string[] sql);
    //Various other methods all requiring ConnectionString to be set
}

public class SqlDatabase : IDatabase
{
    public string ConnectionString { get; }
    SqlConnection sqlConnection;
    SqlTransaction sqlTransaction; // optional

    public SqlDatabase(string connectionStr)
    {
        if (String.IsNullOrEmpty(connectionStr)) throw new ArgumentException("connectionStr empty");
        ConnectionString = connectionStr;
        instantiateSqlProps();
    }

    private void instantiateSqlProps()
    {
        sqlConnection.Open();
        sqlTransaction = sqlConnection.BeginTransaction();
    }

    public void ExecuteNoQuery(string sql) { /*run query*/ }
    public void ExecuteNoQuery(string[] sql) { /*run query*/ }

    public void Dispose()
    {
        sqlTransaction.Commit();
        sqlConnection.Dispose();
    }

    public void Commit()
    {
        Dispose();
        instantiateSqlProps();
    }
}

用法可能如下所示：

using (IDatabase dbase = new SqlDatabase("Data Source = servername; Initial Catalog = MyDb; Integrated Security = True"))
{
    dbase.ExecuteNoQuery("delete from dbo.Invoices");
    dbase.ExecuteNoQuery("delete from dbo.Customers");
}