2.4 面向对象、接口与组合

面向对象不是把所有东西都写成类，而是用对象表达业务状态和行为。接口用于定义协作边界，组合用于复用能力，继承应谨慎使用。

学习目标

• 能用类表达业务对象的状态和行为。
• 能使用接口抽象外部依赖。
• 能理解组合优先于继承的原因。
• 能为测试设计清晰依赖边界。

应用场景

• TodoItem 封装任务状态和完成行为。
• ITodoRepository 隔离应用服务和数据库实现。
• INotificationSender 抽象邮件、短信或站内通知。
• 用组合复用审计字段、时间服务或校验服务。

核心概念

概念	说明
类	封装状态和行为
接口	描述对象能做什么，不描述怎么做
继承	表达“是一个”的关系
组合	表达“拥有一个”的协作关系

案例：任务实体

public sealed class TodoItem
{
    public int Id { get; private set; }
    public string Title { get; private set; }
    public bool IsCompleted { get; private set; }
    public DateTimeOffset? CompletedAt { get; private set; }

    public TodoItem(string title)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(title))
        {
            throw new ArgumentException("标题不能为空", nameof(title));
        }

        Title = title.Trim();
    }

    public void Complete(DateTimeOffset now)
    {
        if (IsCompleted)
        {
            return;
        }

        IsCompleted = true;
        CompletedAt = now;
    }
}

示例：接口隔离持久化

public interface ITodoRepository
{
    Task<TodoItem?> FindByIdAsync(int id, CancellationToken cancellationToken);
    Task AddAsync(TodoItem todo, CancellationToken cancellationToken);
    Task SaveChangesAsync(CancellationToken cancellationToken);
}

public sealed class CompleteTodoHandler(
    ITodoRepository repository,
    TimeProvider timeProvider)
{
    public async Task<bool> HandleAsync(int id, CancellationToken cancellationToken)
    {
        var todo = await repository.FindByIdAsync(id, cancellationToken);
        if (todo is null)
        {
            return false;
        }

        todo.Complete(timeProvider.GetUtcNow());
        await repository.SaveChangesAsync(cancellationToken);
        return true;
    }
}

重点难点

• 类应保护自己的不变量，例如“标题不能为空”。
• 接口应该定义在使用方需要的边界上，而不是机械给每个类加接口。
• 继承会带来强耦合，只有真正的“是一个”关系才适合。
• 组合更适合业务服务协作，也更容易测试。

常见误区

误区	推荐做法
实体只有公开 set 属性	把关键状态变化封装成方法
为所有类创建接口	只在需要替换、测试或跨层边界时抽象
用继承复用少量代码	优先组合小服务或提取方法

练习

• 为 TodoItem 增加 Rename 方法，并校验标题。
• 设计 ITodoRepository 的最小接口，不暴露 EF Core 细节。
• 把直接调用系统时间的代码改为注入 TimeProvider。

延伸阅读

• C# 类与接口。
• SOLID 原则。
• 领域模型与贫血模型对比。