深入理解C#之接口

更新時(shí)間：2021年07月08日 15:04:08 作者：佳園

這篇文章主要介紹了C#接口(Interface)用法,較為詳細(xì)的分析了C#中接口的功能、實(shí)現(xiàn)及使用技巧,具有一定參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

C#之接口

在編程中，我們經(jīng)常會(huì)用到接口，那什么是接口呢？

接口描述的是可屬于任何類或結(jié)構(gòu)的一組相關(guān)功能，所以實(shí)現(xiàn)接口的類或結(jié)構(gòu)必須實(shí)現(xiàn)接口定義中指定的接口成員。

接口使用interface 關(guān)鍵字進(jìn)行定義，可由方法、屬性、事件、索引器或這四種成員類型的任意組合構(gòu)成。

接口的特性：

1.接口類似于抽象基類，不能直接實(shí)例化接口；接口中的方法都是抽象方法，實(shí)現(xiàn)接口的任何非抽象類型都必須實(shí)現(xiàn)接口的所有

成員。

當(dāng)顯式實(shí)現(xiàn)該接口的成員時(shí)，實(shí)現(xiàn)的成員不能通過(guò)類實(shí)例訪問(wèn)，只能通過(guò)接口實(shí)例訪問(wèn)。

當(dāng)隱式實(shí)現(xiàn)該接口的成員時(shí)，實(shí)現(xiàn)的成員可以通過(guò)類實(shí)例訪問(wèn)，也可以通過(guò)接口實(shí)例訪問(wèn)，但是實(shí)現(xiàn)的成員必須是公有的。

2.接口不能包含常量、字段、運(yùn)算符、實(shí)例構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)或類型、不能包含靜態(tài)成員。

3.接口成員是自動(dòng)公開(kāi)的，且不能包含任何訪問(wèn)修飾符。

4.接口自身可從多個(gè)接口繼承，類和結(jié)構(gòu)可繼承多個(gè)接口，但接口不能繼承類。

為什么不能指定接口中方法的修飾符？

接口中的方法用來(lái)定義對(duì)象之間通信的契約，指定接口中的方法為私有或保護(hù)沒(méi)有意義。它們默認(rèn)為公有方法。

   interface IProgram  
  {     
       void Fun();  
  }   
   class Program:IProgram  
  {    
     //顯式實(shí)現(xiàn)接口成員        
     void IProgram.Fun()     
     {        
           Console.WriteLine("I am Fun.");    
    }     
     staticvoid Main(string[] args)    
    {    
          IProgram p =new Program(); 
     //聲明一個(gè)接口實(shí)例，但不是對(duì)接口進(jìn)行實(shí)例化            
     p.Fun();        
     Console.Read();    
    }    
}

上面提到，實(shí)現(xiàn)接口可以顯式實(shí)現(xiàn)和隱式實(shí)現(xiàn)，那么這兩種實(shí)現(xiàn)到底有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？

一般情況，當(dāng)類或者結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的是單個(gè)接口，可以使用隱式實(shí)現(xiàn)。

如果類或者結(jié)構(gòu)繼承了多個(gè)接口且接口中具有相同名稱成員時(shí)，就要用到顯式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)顯式實(shí)現(xiàn)方式存在時(shí)，隱式實(shí)現(xiàn)方式就失效了。

interface IProgram
    {
        void Fun();
    }
    interface IAProgram
    {
        void Fun();
    }
    class Program : IProgram, IAProgram
    {
        void IProgram.Fun()  //顯式實(shí)現(xiàn)接口IProgram
        {
            Console.WriteLine("I am IProgram Fun.");
        }
        void IAProgram.Fun()  //顯式實(shí)現(xiàn)接口IAProgram
        {
            Console.WriteLine("I am IAProgram Fun.");
        }
        //public void Fun()   //隱式實(shí)現(xiàn)接口
        //{
        //    Console.WriteLine("I am Program Fun.");
        //}
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            //IProgram p = new Program();
            //p.Fun();
            //IAProgram ap = new Program();
            //ap.Fun();
            Program pro =new Program();
            ((IProgram)pro).Fun();
            ((IAProgram)pro).Fun();
            Console.Read();
        }
    }

結(jié)果為：

I am IProgram Fun. I am IAProgram Fun.

接口的繼承：

接口繼承和類繼承不同：首先，類繼承不僅是說(shuō)明繼承，而且也是實(shí)現(xiàn)繼承；而接口繼承只是說(shuō)明繼承。

也就是說(shuō)，派生類可以繼承基類的方法實(shí)現(xiàn)，而派生的接口只繼承了父接口的成員方法說(shuō)明，而沒(méi)有繼承父接口的實(shí)現(xiàn)，

其次，C#中類繼承只允許單繼承，但是接口繼承允許多繼承，一個(gè)子接口可以有多個(gè)父接口。

接口可以從零或多個(gè)接口中繼承。從多個(gè)接口中繼承時(shí)，用":"后跟被繼承的接口名字，多個(gè)接口名之間用","分割。

被繼承的接口應(yīng)該是可以訪問(wèn)得到的，比如從private 類型或internal 類型的接口中繼承就是不允許的。

接口不允許直接或間接地從自身繼承。和類的繼承相似，接口的繼承也形成接口之間的層次結(jié)構(gòu)。

interface IProgram
    {
        void Fun();
    }
    interface IAProgram:IProgram
    {
    }
    class Program :  IAProgram
    {
        void IProgram.Fun()
        {
            Console.WriteLine("I am IProgram Fun.");
        }
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            Program pro =new Program();
            ((IAProgram)pro).Fun();
            Console.Read();
        }
    }

接口的覆蓋：

由于接口的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有方法體，抽象方法也沒(méi)有方法體，那么當(dāng)我們?cè)诮涌诘膶?shí)現(xiàn)方法里調(diào)用抽象方法時(shí)，會(huì)如何執(zhí)行呢？

 interface IProgram
    {
        void Fun();
    }
    abstractclass AProgram : IProgram
    {
        publicabstractvoid AFun();
        void IProgram.Fun()
        {
            AFun();
        }
    }
    class Program:AProgram
    {
        publicoverridevoid AFun()
        {
            Console.WriteLine("I am AProgram.");
        }
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            IProgram pro =new Program();
            pro.Fun();
            Console.Read();
        }
    }

結(jié)果：

I am Aprogram.

通過(guò)斷點(diǎn)，可以看到，當(dāng)執(zhí)行pro.Fun();時(shí)，首先會(huì)跳到接口的實(shí)現(xiàn)方法里，然后去調(diào)用抽象函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，當(dāng)抽象函數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)后，再回到接口的實(shí)現(xiàn)方法，直到執(zhí)行完成。

當(dāng)我們?cè)趯?shí)現(xiàn)接口的方法里調(diào)用虛函數(shù)呢？

 interface IProgram
    {
        void Fun();
    }
    class AProgram : IProgram
    {
        publicvirtualvoid AFun()    //注意這里是虛函數(shù)
        {
            Console.WriteLine("I am virtual AFun.");
        }
        void IProgram.Fun()
        {
            AFun();
        }
    }
    class Program:AProgram
    {
        publicoverridevoid AFun()  //這里是Override重寫(xiě)
        {
            Console.WriteLine("I am override AFun.");
        }
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            IProgram pro =new Program();
            pro.Fun();
            Console.Read();
        }
    }

這時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行的順序和上一個(gè)例子是相同的。所以結(jié)果為：

I am override AFun.

由此，我們可以繼續(xù)聯(lián)想，當(dāng)我們把override關(guān)鍵字，換成new呢？是不是也是同樣的結(jié)果，還是和我們以前講的例子一樣，是隱藏呢？

我們把上面的例子進(jìn)行改進(jìn)：

interface IProgram
    {
        void Fun();
    }
    class AProgram : IProgram
    {
        publicvirtualvoid AFun()
        {
            Console.WriteLine("I am virtual AFun.");
        }
        void IProgram.Fun()
        {
            AFun();
        }
    }
    class Program:AProgram
    {
        publicnewvoid AFun()
        {
            Console.WriteLine("I am new AFun.");
        }
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            Program pro =new Program();
            ((IProgram)pro).Fun();
            pro.AFun();
            Console.Read();
        }
    }

結(jié)果為：

I am virtual AFun. I am new AFun.

由于前面已經(jīng)講過(guò)了，這里不在對(duì)此進(jìn)行分析，由此我們可知使用New關(guān)鍵字是對(duì)其進(jìn)行隱藏，當(dāng)對(duì)接口實(shí)現(xiàn)的方法里調(diào)用的是虛方法時(shí)，和類的執(zhí)行過(guò)程是一樣的。

接口和抽象類的區(qū)別。

接口用于規(guī)范，抽象類用于共性。
接口中只能聲明方法，屬性，事件，索引器。而抽象類中可以有方法的實(shí)現(xiàn)，也可以定義非靜態(tài)的類變量。
抽象類是類，所以只能被單繼承，但是接口卻可以一次實(shí)現(xiàn)多個(gè)。
抽象類可以提供某些方法的部分實(shí)現(xiàn)，接口不可以。
抽象類的實(shí)例是它的子類給出的。接口的實(shí)例是實(shí)現(xiàn)接口的類給出的。
在抽象類中加入一個(gè)方法，那么它的子類就同時(shí)有了這個(gè)方法。而在接口中加入新的方法，那么實(shí)現(xiàn)它的類就要重新編寫(xiě)（這
就是為什么說(shuō)接口是一個(gè)類的規(guī)范了）。
接口成員被定義為公共的，但抽象類的成員也可以是私有的、受保護(hù)的、內(nèi)部的或受保護(hù)的內(nèi)部成員（其中受保護(hù)的內(nèi)部成員只能在應(yīng)用程序的代碼或派生類中訪問(wèn)）。
此外接口不能包含字段、構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、靜態(tài)成員或常量。