如何同时实现SpecInterface并复用MyServiceImpl的fun1实现？

我们有如下接口定义：

// interface
template <typename T>
class MyInterface
{
public:
    virtual void fun1() = 0;
    virtual void fun2() = 0;
};

// 仅做特化，保持纯虚
class SpecInterface: public MyInterface<int>
{
};

对应的实现代码如下：

// interface_impl
template <typename T>
class MyServiceImpl : public MyInterface<T>
{
    virtual void fun1() override {
        std::cout << "concrete MyService f1" << std::endl;
    }
    
    // 未实现fun2
};

class SpecInterfaceImpl : public SpecInterface
{
    // 希望复用MyServiceImpl::fun1的实现
    virtual void fun2() override {
        std::cout << "concrete SpecService f2" << std::endl;
    }
};

现在需要实现SpecInterface接口，同时复用MyServiceImpl::fun1的实现，尝试过多重继承但未成功，该如何操作？

方法一：虚继承解决菱形继承二义性 #

直接多重继承SpecInterface和MyServiceImpl<int>会导致MyInterface<int>存在两个实例，引发调用二义性。通过虚继承可以让基类MyInterface<int>只存在一个实例：

步骤1：修改接口层的继承为虚继承 #

// interface
template <typename T>
class MyInterface
{
public:
    virtual void fun1() = 0;
    virtual void fun2() = 0;
};

// 虚继承MyInterface<int>
class SpecInterface: public virtual MyInterface<int>
{
};

// MyServiceImpl同样改为虚继承MyInterface<T>
template <typename T>
class MyServiceImpl : public virtual MyInterface<T>
{
    virtual void fun1() override {
        std::cout << "concrete MyService f1" << std::endl;
    }
};

步骤2：多重继承实现类 #

class SpecInterfaceImpl : public SpecInterface, public MyServiceImpl<int>
{
    virtual void fun2() override {
        std::cout << "concrete SpecService f2" << std::endl;
    }
};

此时MyInterface<int>只有一个实例，fun1由MyServiceImpl<int>提供，fun2由SpecInterfaceImpl实现，完全满足需求。

方法二：组合替代继承（更灵活） #

如果不想用虚继承，用组合的方式把MyServiceImpl<int>作为成员变量，直接调用其fun1实现：

class SpecInterfaceImpl : public SpecInterface
{
private:
    MyServiceImpl<int> impl;
public:
    virtual void fun1() override {
        impl.fun1(); // 复用MyServiceImpl的fun1逻辑
    }
    
    virtual void fun2() override {
        std::cout << "concrete SpecService f2" << std::endl;
    }
};

这种方式避免了继承带来的耦合问题，也不会出现菱形继承的困扰，代码逻辑更清晰。

方法三：Mixin类复用功能 #

把MyServiceImpl改成Mixin类（仅提供功能实现，不继承接口），由子类整合到接口中：

// 改为Mixin，不继承MyInterface
template <typename T>
class MyServiceMixin
{
public:
    void fun1() {
        std::cout << "concrete MyService f1" << std::endl;
    }
};

class SpecInterfaceImpl : public SpecInterface, public MyServiceMixin<int>
{
    virtual void fun1() override {
        MyServiceMixin<int>::fun1(); // 调用Mixin的实现
    }
    
    virtual void fun2() override {
        std::cout << "concrete SpecService f2" << std::endl;
    }
};

Mixin类专注于提供特定功能，子类负责将其与接口绑定，也是一种常用的复用手段。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eric Qiang