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接口

什么是接口

接口是指定一組函數(shù)成員而不實(shí)現(xiàn)它們的引用類型。所以只能類和結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)接口。
這種描述比較抽象，直接來看個(gè)示例。
下例中，Main方法創(chuàng)建并初始化了一個(gè)CA類的對(duì)象，并將該對(duì)象傳遞給PrintInfo方法。

class CA
{
 public string Name; public int Age;
} 
class CB
{
 public string First; public string Last; public double PersonsAge;
} 
class Program
{
    static void PrintInfo(CA item)
    {
        Console.WriteLine("Name: {0},Age {1}",item.Name,item.Age);
    } 
    static void Main()
    {
        CA a=new CA(){Name="John Doe",Age=35};
        PrintInfo(a);
    }
}

只要傳入的是CA類型的對(duì)象，PrintInfo就能正常工作。但如果傳入的是CB，就不行了。
現(xiàn)在的代碼不能滿足上面的需求，原因有很多。

PrintInfo的形參指明了實(shí)參必須為CA類型的對(duì)象
CB的結(jié)構(gòu)與CA不同，字段的名稱和類型與CA不一樣

接口解決了這一問題。

聲明一個(gè)IInfo接口，包含兩個(gè)方法–GetName和GetAge，每個(gè)方法都返回string
類CA和CB各自實(shí)現(xiàn)了IInfo接口，并實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)方法
Main創(chuàng)建了CA和CB的實(shí)例，并傳入PrintInfo
由于類實(shí)例實(shí)現(xiàn)了接口，PrintInfo可以調(diào)用那兩個(gè)方法，每個(gè)類實(shí)例執(zhí)行各自的方法，就好像是執(zhí)行自己類聲明中的方法

interface IInfo       //聲明接口
{
 string GetName();
 string GetAge();
} 
class CA:IInfo         //聲明了實(shí)現(xiàn)接口的CA類
{
 public string Name; public int Age; 
 public string GetName(){return Name;}
 public string GetAge(){return Age.ToString();}
}
 class CB:IInfo         //聲明了實(shí)現(xiàn)接口的CB類
{ 
public string First; 
public string Last; 
public double PersonsAge;
public string GetName(){return First+""+Last;}
public string GetAge(){return PersonsAge.ToString();}
} 
class Program
{ 
static void PrintInfo(IInfo item)
    {
        Console.WriteLine("Name: {0},Age {1}",item.GetName(),item.GetAge());
    } 
static void Main()
    {
       var a=new CA(){Name="John Doe",Age=35}; 
       var b=new CB(){First="Jane",Last="Doe",PersonsAge=33};
       PrintInfo(a);
       PrintInfo(b);
    }
}

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使用IComparable接口的示例

第一行代碼創(chuàng)建了包含5個(gè)無序整數(shù)的數(shù)組
第二行代碼使用了Array類的靜態(tài)Sort方法來排序元素
用foreach循環(huán)輸出它們，顯式以升序排序的數(shù)字

Array.Sort(myInt); 
foreach(var i in myInt)
{
    Console.WriteLine("{0}",i);
}

Sort方法在int數(shù)組上工作良好，但如果我們嘗試在自己的類上使用會(huì)發(fā)生什么呢？

class MyClass
{
 public int TheValue;
}
...
MyClass[] mc=new MyClass[5];
...
Array.Sort(mc);

運(yùn)行上面的代碼，將會(huì)得到一個(gè)異常。Sort并不能對(duì)MyClass對(duì)象數(shù)組排序，因?yàn)樗恢廊绾伪容^自定義的對(duì)象。Array類的Sort方法其實(shí)依賴于一個(gè)叫做IComparable的接口，它聲明在BCL中，包含唯一的方法CompareTo。

public interface IComparable
{
 int CompareTo(object obj);
}

盡管接口聲明中沒有為CompareTo方法提供實(shí)現(xiàn)，但I(xiàn)Comparable接口的.NET文檔中描述了該方法應(yīng)該做的事情，可以在創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)該接口的類或結(jié)構(gòu)時(shí)參考。
文檔中寫到，在調(diào)用CompareTo方法時(shí)，它應(yīng)該返回以下幾個(gè)值：

負(fù)數(shù)值當(dāng)前對(duì)象小于參數(shù)對(duì)象
整數(shù)值當(dāng)前對(duì)象大于參數(shù)對(duì)象
零兩個(gè)對(duì)象相等

我們可以通過讓類實(shí)現(xiàn)IComparable來使Sort方法可以用于MyClass對(duì)象。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，類或結(jié)構(gòu)必須做兩件事情：

必須在基類列表后面列出接口名稱
必須實(shí)現(xiàn)接口的每個(gè)成員

例：MyClass中實(shí)現(xiàn)了IComparable接口

class MyClass:IComparable
{ 
    public int TheValue; 
    public int CompareTo(object obj)
    { 
         var mc=(MyClass)obj;
         if(this.TheValue<mc.TheValue)return -1; 
         if(this.TheValue>mc.TheValue)return  1; return 0;
    }
}

例：完整示例代碼

class MyClass:IComparable
{ 
    public int TheValue; 
    public int CompareTo(object obj)
    { 
         var mc=(MyClass)obj; 
         if(this.TheValue<mc.TheValue)return -1; 
         if(this.TheValue>mc.TheValue)return  1; return 0;
    }
} 
class Program
{  
     static void PrintInfo(string s,MyClass[] mc)
    {
        Console.WriteLine(s); 
        foreach(var m in mc)
        {
            Console.WriteLine("{0}",m.TheValue);
        }
        Console.WriteLine("");
    } 
    static void Main()
    { 
        var myInt=new[] {20,4,16,9,2};
        MyClass[] mcArr=new MyClass[5];
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            mcArr[i]=new MyClass();
            mcArr[i].TheValue=myInt[i];
        }
        PrintOut("Initial Order: ",mcArr);
        Array.Sort(mcArr);
        PrintOut("Sorted Order: ",mcArr);
    }
}

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聲明接口

上一節(jié)使用的是BCL中已有的接口?，F(xiàn)在我們來看看如何聲明接口。
關(guān)于聲明接口，需要知道的重要事項(xiàng)如下：

接口聲明不能包含以下成員
- 數(shù)據(jù)成員
- 靜態(tài)成員
接口聲明只能包含如下類型的非靜態(tài)成員函數(shù)的聲明
- 方法
- 屬性
- 事件
- 索引器
這些函數(shù)成員的聲明不能包含任何實(shí)現(xiàn)代碼，只能用分號(hào)
按照慣例，接口名稱以大寫字母I(Interface)開始
與類和結(jié)構(gòu)一樣，接口聲明也可以分布

例：兩個(gè)方法成員接口的聲明

 關(guān)鍵字     接口名稱
    ↓          ↓
 interface IMyInterface1
{
    int DoStuff(int nVar1,long lVar2);  //分號(hào)替代了主體
    double DoOtherStuff(string s,long x);
}

接口的訪問性和接口成員的訪問性之間有一些重要區(qū)別

接口聲明可以有任何的訪問修飾符public、protected、internal或private
然而，接口的成員是隱式public的，不允許有任何訪問修飾符，包括public

接口允許訪問修飾符
   ↓ 
public interface IMyInterface2
{ 
  private int Method1(int nVar1); //錯(cuò)誤
     ↑
  接口成員不允許訪問修飾符
}

實(shí)現(xiàn)接口

只有類和結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)接口。

在基類列表中包括接口名稱
實(shí)現(xiàn)每個(gè)接口成員

例：MyClass實(shí)現(xiàn)IMyInterface1接口

class MyClass:IMyInterface1
{ 
    int DoStuff(int nVar1,long lVar2)
    {...} //實(shí)現(xiàn)代碼
    double DoOtherStuff(string s,long x)
    {...} //實(shí)現(xiàn)代碼
}

關(guān)于實(shí)現(xiàn)接口，需要了解以下重要事項(xiàng)：

如果類實(shí)現(xiàn)了接口，它必須實(shí)現(xiàn)接口的所有成員
如果類從基類繼承并實(shí)現(xiàn)了接口，基類列表中的基類名稱必須放在所有接口之前。

            基類必須放在最前面       接口名
                   ↓                 ↓ 
class Derived:MyBaseClass,IIfc1,IEnumerable,IComparable

簡(jiǎn)單接口示例

interface IIfc1
{
    void PrintOut(string s);
}
 class MyClass:IIfc1
{
    public void PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("Calling through: {0}",s);
    }
}
 class Program
{
    static void Main()
    { 
        var mc=new MyClass();
        mc.PrintOut("object");
    }
}

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接口是引用類型

接口不僅是類或結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的成員列表。它是一個(gè)引用類型。
我們不能直接通過類對(duì)象的成員訪問接口。然而，我們可以通過把類對(duì)象引用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為接口類型來獲取指向接口的引用。一旦有了接口引用，我們就可以使用點(diǎn)號(hào)來調(diào)用接口方法。

例：從類對(duì)象引用獲取接口引用

IIfc1 ifc=(IIfc1)mc;         //轉(zhuǎn)換為接口，獲取接口引用
ifc.PrintOut("interface");   //使用接口的引用調(diào)用方法</pre>

例：類和接口的引用

interface IIfc1
{ 
    void PrintOut(string s);
} 
class MyClass:IIfc1
{   
    public void PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("Calling through: {0}",s);
    }
}
 class Program
{
     static void Main()
    {
        var mc=new MyClass();
        mc.PrintOut("object");    //調(diào)用類對(duì)象的實(shí)現(xiàn)方法
        IIfc1 ifc=(IIfc1)mc;
        ifc.PrintOut("interface"); //調(diào)用引用方法
    }
}

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接口和as運(yùn)算符

上一節(jié)，我們已經(jīng)知道可以使用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算符來獲取對(duì)象接口引用，另一個(gè)更好的方式是使用as運(yùn)算符。
如果我們嘗試將類對(duì)象引用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為類未實(shí)現(xiàn)的接口的引用，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換操作會(huì)拋出異常。我們可以通過as運(yùn)算符來避免該問題。

如果類實(shí)現(xiàn)了接口，表達(dá)式返回指向接口的引用
如果類沒有實(shí)現(xiàn)接口，表達(dá)式返回null

ILiveBirth b=a as ILiveBirth;
if(b!=null)
{
    Console.WriteLine("Baby is called: {0}",b.BabyCalled());
}

實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口

類或結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口
所有實(shí)現(xiàn)的接口必須列在基類列表中并以逗號(hào)分隔（如果有基類名稱，則在其后）

interface IDataRetrieve{int GetData();} 
interface IDataStore{void SetData(int x);}
class MyData:IDataRetrieve,IDataStore
{
    int Mem1;
    public int GetData(){return Mem1;} 
    public void SetData(int x){Mem1=x;}
}
 class Program
{ 
    static void Main()
    { 
        var data=new MyData();
        data.SetData(5);
        Console.WriteLine("Value = {0}",data.GetData());
    }
}

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實(shí)現(xiàn)具有重復(fù)成員的接口

由于接口可以多實(shí)現(xiàn)，有可能多個(gè)接口有相同的簽名和返回類型。編譯器如何處理這種情況呢？
例：IIfc1和IIfc2具有相同簽名

interface IIfc1
{ 
     void PrintOut(string s);
} 
interface IIfc2
{    
     void PrintOut(string t);
}

答案是：如果一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了多接口，并且其中有些接口有相同簽名和返回類型，那么類可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)成員來滿足所有包含重復(fù)成員的接口。
例：MyClass 類實(shí)現(xiàn)了IIfc1和IIfc2.PrintOut滿足了兩個(gè)接口的需求。

class MyClass：IIfc1,IIfc2
{
     public void PrintOut(string s)//兩個(gè)接口單一實(shí)現(xiàn)
    {
        Console.WriteLine("Calling through: {0}",s);
    }
} 
class Program
{ 
     static void Main()
    {
        var mc=new MyClass();
        mc.PrintOut("object");
    }
}

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多個(gè)接口的引用

如果類實(shí)現(xiàn)了多接口，我們可以獲取每個(gè)接口的獨(dú)立引用。

例：下面類實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)具有當(dāng)PrintOut方法的接口，Main中以3種方式調(diào)用了PrintOut。

通過類對(duì)象
通過指向IIfc1接口的引用
通過指向IIfc2接口的引用

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interface IIfc1
{ 
    void PrintOut(string s);
} 
interface IIfc2
{ 
    void PrintOut(string t);
}
class MyClass：IIfc1,IIfc2
{    
    public void PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("Calling through: {0}",s);
    }
} 
class Program
{ 
    static void Main()
    {
        var mc=new MyClass();
        IIfc1 ifc1=(IIfc1)mc;
        IIfc2 ifc2=(IIfc2)mc;
        mc.PrintOut("object");
        ifc1.PrintOut("interface 1");
        ifc2.PrintOut("interface 2");
    }
}

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派生成員作為實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)接口的類可以從它的基類繼承實(shí)現(xiàn)的代碼。
例：演示類從基類代碼繼承了實(shí)現(xiàn)

IIfc1是一個(gè)具有PrintOut方法成員的接口
MyBaseClass包含一個(gè)PrintOut方法，它和IIfc1匹配
Derived類有空的聲明主體，但它派生自MyBaseClass，并在基類列表中包含了IIfc1
即使Derived的聲明主體為空，基類中的代碼還是能滿足實(shí)現(xiàn)接口方法的需求

interface IIfc1
{ 
    void PrintOut(string s);
}
class MyBaseClass
{
    public void PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("Calling through: {0}",s);
    }
}
class Derived:MyBaseClass,IIfc1
{
}
class Program
{ 
     static void Main()
    {
        var d=new Derived();
        d.PrintOut("object");
    }
}

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顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

上面，我們已經(jīng)看到了單個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口需要的所有成員。
但是，如果我們希望為每個(gè)接口分離實(shí)現(xiàn)該怎么做呢？這種情況下，我們可以創(chuàng)建顯式接口成員實(shí)現(xiàn)。

與所有接口實(shí)現(xiàn)相似，位于實(shí)現(xiàn)了接口的類或結(jié)構(gòu)中
它使用限定接口名稱來聲明，由接口名稱和成員名稱以及它們中間的點(diǎn)分隔符號(hào)構(gòu)成

class MyClass:IIfc1,IIfc2
{ 
    void IIfc1.PrintOut(string s)
    {...} 
    void IIfc2.PrintOut(string s)
    {...}
}

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例：MyClass為兩個(gè)解耦的成員聲明了顯式接口成員實(shí)現(xiàn)。

interface IIfc1
{ 
    void PrintOut(string s);
} 
interface IIfc2
{ 
    void PrintOut(string t);
} 
class MyClass：IIfc1,IIfc2
{ 
    void IIfc1.PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("IIfc1: {0}",s);
    } 
    void IIfc2.PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("IIfc2: {0}",s);
    }
} 
class Program
{ 
    static void Main()
    { 
        var mc=new MyClass();
        IIfc1 ifc1=(IIfc1)mc;
        ifc1.PrintOut("interface 1");
        IIfc2 ifc2=(IIfc2)mc;
        ifc2.PrintOut("interface 2");
    }
}

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如果有顯式接口成員實(shí)現(xiàn)，類級(jí)別的實(shí)現(xiàn)是允許的，但不是必需的。顯式實(shí)現(xiàn)滿足了類或結(jié)構(gòu)必須實(shí)現(xiàn)的方法。因此，我們可以有如下3種實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景。

類級(jí)別實(shí)現(xiàn)
顯式接口成員實(shí)現(xiàn)
類級(jí)別和顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

訪問顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

顯式接口成員實(shí)現(xiàn)只可以通過指向接口的引用來訪問。即其他的類成員都不可以直接訪問它們。
例：如下MyClass顯式實(shí)現(xiàn)了IIfc1接口。注意，即使是MyClass的另一成員Method1，也不可以直接訪問顯式實(shí)現(xiàn)。

Method1的前兩行編譯錯(cuò)誤，因?yàn)榉椒ㄔ趪L試直接訪問實(shí)現(xiàn)
只有Method1的最后一行代碼才可以編譯，因此它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換當(dāng)前對(duì)象的引用（this）為接口類型的引用，并使用這個(gè)指向接口的引用來調(diào)用顯式接口實(shí)現(xiàn)

class MyClass:IIfc1
{ 
    void IIfc1.PrintOut(string s)
    {
        Console.WriteLine("IIfc1");
    }
    public void Method1()
    {
        PrintOut("...");         //編譯錯(cuò)誤
        this.PrintOut("...");    //編譯錯(cuò)誤
        ((IIfc1)this).PrintOut("...");
            ↑
       轉(zhuǎn)換為接口引用
    }
}

這個(gè)限制對(duì)繼承產(chǎn)生了重要影響。由于其他類成員不能直接訪問顯式接口成員實(shí)現(xiàn)，衍生類的成員也不能直接訪問它們。它們必須總是通過接口的引用來訪問。

接口可以繼承接口

之前我們已經(jīng)知道接口實(shí)現(xiàn)可以從基類繼承，而接口本身也可以從一個(gè)或多個(gè)接口繼承。

要指定某個(gè)接口繼承其他的接口，應(yīng)在接口聲明中把某接口以逗號(hào)分隔的列表形式放在接口名稱的冒號(hào)之后
與類不同，它在基類列表中只能有一個(gè)類名，接口可以在基接口列表中有任意多個(gè)接口
- 列表中的接口本身可以繼承其他接口
- 結(jié)果接口包含它聲明的所有接口和所有基接口的成員

interface IDataIO:IDataRetrieve,IDataStore
{
   ...
}

例：IDataIO接口繼承了兩個(gè)接口

interface IDataRetrieve
{ 
   int GetData();
} 
interface IDataStore
{ 
   void SetData(int x);
} 
interface IDaTaIO：IDataRetrieve,IDataStore
{
} 
class MyData:IDataIO
{ 
    int nPrivateData; 
    public int GetData()
    { 
        return nPrivateData;
    } 
    public void SetData(int x)
    {
        nPrivateData=x;
    }
} 
class Program
{ 
     static void Main()
    { 
        var data=new MyData();
        data.SetData(5);
        Console.WriteLine("{0}",data.GetData());
    }
}

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不同類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口的示例

interface ILiveBirth              //聲明接口
{
 string BabyCalled();
} 
class Animal{}                    //基類Animal
class Cat:Animal,ILiveBirth       //聲明Cat類
{  
    string ILiveBirth.BabyCalled()
    {
        return "kitten";
    }
} 
class Dog:Animal,ILiveBirth       //聲明DOg類
{   
    string ILiveBirth.BabyCalled()
    {
        return "puppy";
    }
} 
class Bird:Animal                 //聲明Bird類
{
} 
class Program
{ 
    static void Main()
    {
        Animal[] animalArray=new Animal[3];
        animalArray[0]=new Cat();
        animalArray[1]=new Bird();
        animalArray[2]=new Dog();
        foreach(Animal a in animalArray)
        {
            ILiveBirth b= a as ILiveBirth;//如果實(shí)現(xiàn)ILiveBirth
            if(b!=null)
            {
            Console.WriteLine("Baby is called: {0}",b.BabyCalled());
            }
        }
    }
}

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作者：Moonache
出處：http://www.cnblogs.com/moonache/
原文鏈接：https://www.cnblogs.com/moonache/p/6346424.html

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C#圖解教程第十五章接口

C#圖解教程第十五章接口

接口

什么是接口

使用IComparable接口的示例

聲明接口

實(shí)現(xiàn)接口

簡(jiǎn)單接口示例

接口是引用類型

接口和as運(yùn)算符

實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口

實(shí)現(xiàn)具有重復(fù)成員的接口

多個(gè)接口的引用

派生成員作為實(shí)現(xiàn)

顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

訪問顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

接口可以繼承接口

不同類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口的示例

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C#圖解教程 第十五章 接口

接口

什么是接口

使用IComparable接口的示例

聲明接口

實(shí)現(xiàn)接口

簡(jiǎn)單接口示例

接口是引用類型

接口和as運(yùn)算符

實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口

實(shí)現(xiàn)具有重復(fù)成員的接口

多個(gè)接口的引用

派生成員作為實(shí)現(xiàn)

顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

訪問顯式接口成員實(shí)現(xiàn)

接口可以繼承接口

不同類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口的示例

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C#圖解教程第十五章接口