Многие разработчики на C++ сталкиваются с задачами, где необходимо управлять несколькими версиями одного интерфейса, особенно если речь идет об SDK, который постоянно развивается и расширяет функциональность. В таких случаях удобным решением может стать использование dynamic_cast для динамического определения версии интерфейса во время выполнения программы. Несмотря на распространенное мнение о том, что dynamic_cast ухудшает читаемость кода и его использование зачастую является признаком архитектурных недостатков, существуют ситуации, когда этот механизм становится настоящим спасением и улучшает надежность системы. Основная идея заключается в том, что разные версии интерфейса реализуются посредством наследования: интерфейс новой версии базируется на предыдущей, добавляя новые методы. Это позволяет поддерживать обратную совместимость и расширять функционал, не ломая существующие реализации.
Однако в момент исполнения возникает вопрос — как определить, какую именно версию интерфейса нам передали? Использование dynamic_cast как раз позволяет ответить на этот вопрос, пытаясь выполнить безопасное приведение указателя к заданному типу и проверяя успешность такого приведения. На примере была продемонстрирована ситуация, когда сервер, получая экземпляр интерфейса через базовый указатель, последовательно пытается привести его к интерфейсам разных версий, начиная с последней. Если приведение успешно, вызываются методы именно той версии, которая реализована у объекта. Такой подход кажется очевидным и простым в реализации. Главное правило — всегда проверять версии начиная с самой новой, чтобы дополнительный функционал не оставался без вызова по ошибке.
Несмотря на очевидность и простоту способа с dynamic_cast, он имеет ряд потенциальных недостатков. Во-первых, reliance на RTTI (Run-Time Type Information) увеличивает размер бинарного файла и может отрицательно сказаться на производительности в проектах с критичными временными ограничениями. Во-вторых, неудачное использование dynamic_cast может привести к неожиданным ошибкам во время выполнения, которые сложно отследить на этапе компиляции. Поэтому разработчики часто стремятся обойтись без него, применяя другие паттерны проектирования и архитектурные решения. Альтернативой dynamic_cast в данной задаче мог бы стать подход с определением версии интерфейса через виртуальную функцию getVersion(), которую реализуют все версии интерфейса.
Тогда сервер, вызывая getVersion(), получает точную информацию о версии и может сделать static_cast к нужному типу без применения дорогого runtime-приведения. Однако у такого подхода есть ключевая проблема — возможность подмены версии на стороне клиента. Иными словами, клиентская реализация может переопределить метод getVersion(), возвращая неверное значение, что приведет к небезопасному static_cast и потенциальному сегфолту. Для предотвращения этой проблемы разработчики предлагали использовать ключевое слово final для метода getVersion(), которое запрещает переопределение в наследниках. К сожалению, из-за самих правил наследования версий интерфейсов такой способ не всегда применим — если каждая новая версия наследует предыдущую, объявить getVersion() финальным невозможно без ограничения возможности обновления версии.
Решением стали более сложные схемы с разделением интерфейса на «приватные» и публичные версии. Приватные классы остаются доступны лишь внутри SDK и содержат реализацию getVersion() без final, что позволяет расширять функциональность. Публичные классы интерфейса наследуются от приватных и объявляют метод getVersion() финальным, тем самым запрещая клиентскому коду вмешиваться и менять версию. Такая схема повышает безопасность и надежность, хоть и усложняет структуру кода и снижает его читаемость. Кроме того, была предложена идея скрыть сам тип версии от клиентов.
Вместо того чтобы открыто передавать enum с версиями, SDK предоставляет только forward declaration для типа интерфейсной версии, который реализован внутри SDK и недоступен на стороне пользователя. Таким образом, невозможность подделать и нарушить систему версии становится практически гарантирована. Клиенты могут лишь получить объект версии и сравнивать ее с внутренними константами SDK, не имея возможности подменить или создать свою версию. Стоит отметить, что все описанные методы и практики — компромиссы между удобством, безопасностью и управляемостью кода. Использование dynamic_cast здесь показывает себя как максимально простое и в то же время эффективное решение, когда важна надежность и гибкость.
Хотя dynamic_cast и имеет репутацию нежелательного средства, в некоторых ситуациях он позволяет значительно упростить логику, обеспечить стабильную работу и поддержку нескольких версий интерфейсов, особенно когда отключить RTTI нельзя или нежелательно из-за других требований к проекту. В результате, при проектировании сложных SDK с необходимостью поддержки различных версий интерфейсов, dynamic_cast демонстрирует реальную ценность. При правильном использовании и понимании потенциальных рисков этот механизм облегчает задачу определения версии интерфейса, упрощает работу с наследованием и предотвращает множество ошибок, связанных с неправильным приведением типов. Альтернативные же решения требуют дополнительных усилий для защиты от некорректных переопределений и могут оказаться менее удобными в сопровождении. В конечном итоге, выбор подхода определяется конкретными требованиями к безопасности, производительности и удобству поддержки кода.
