. Если создается новый набор классов, которые не расширяют данный базовый класс, то извлечь пользу от такого полиморфного интерфейса не удастся. К тому же вы можете вспомнить, что язык C# не поддерживает множественное наследование для классов. По этой причине, если вы хотите создать класс
MiniVan
, который является и
Car
, и
CloneableType
, то поступить так, как показано ниже, не удастся:
// Недопустимо! Множественное наследование для классов в C# невозможно
public class MiniVan : Car, CloneableType
{
}
Несложно
догадаться, что на помощь здесь приходят интерфейсные типы. После того как интерфейс определен, он может быть реализован любым классом либо структурой, в любой иерархии и внутри любого пространства имен или сборки (написанной на любом языке программирования .NET Core). Как видите, интерфейсы являются чрезвычайно полиморфными. Рассмотрим стандартный интерфейс .NET Core под названием
ICloneable
, определенный в пространстве имен
System
. В нем определен единственный метод по имени
Clone
:
public interface ICloneable
{
object Clone;
}
Во время исследования библиотек базовых классов .NET Core вы обнаружите, что интерфейс
ICloneable
реализован очень многими на вид несвязанными типами (
System.Array
,
System.Data.SqlClient.SqlConnection
,
System.OperatingSystem
,
System.String
и т.д.). Хотя указанные типы не имеют общего родителя (кроме
System.Object
), их можно обрабатывать полиморфным образом посредством интерфейсного типа
ICloneable
. Первым делом поместите в файл
Program.cs
следующий код:
using System;
using CustomInterfaces;
Console.WriteLine("***** A First Look at Interfaces *****\n");
CloneableExample;
Далее добавьте к операторам верхнего уровня показанную ниже локальную функцию по имени
CloneMe
, которая принимает параметр типа
ICloneable
, что позволит передавать любой объект, реализующий указанный интерфейс:
static void CloneableExample
{
// Все эти классы поддерживают интерфейс ICloneable.
string myStr = "Hello";
OperatingSystem unixOS =
new OperatingSystem(PlatformID.Unix, new Version);
// Следовательно, все они могут быть переданы методу,
// принимающему параметр типа ICloneable.
CloneMe(myStr);
CloneMe(unixOS);
static void CloneMe(ICloneable c)
{
// Клонировать то, что получено, и вывести имя.
object theClone = c.Clone;
Console.WriteLine("Your clone is a: {0}",
theClone.GetType.Name);
}
}
После запуска приложения в окне консоли выводится имя каждого класса, полученное с помощью метода
GetType
, который унаследован от
System.Object
. Как будет объясняться в главе 17, этот метод позволяет выяснить строение любого типа во время
выполнения. Вот вывод предыдущей программы:
***** A First Look at Interfaces *****
Your clone is a: String
Your clone is a: OperatingSystem
Еще одно ограничение абстрактных базовых классов связано с тем, что каждый производный тип должен предоставлять реализацию для всего набора абстрактных членов. Чтобы увидеть, в чем заключается проблема, вспомним иерархию фигур, которая была определена в главе 6. Предположим, что в базовом классе
Shape
определен новый абстрактный метод по имени
GetNumberOfPoints
, который позволяет производным типам возвращать количество вершин, требуемых для визуализации фигуры:
namespace CustomInterfaces
{
abstract class Shape
{
...
// Теперь этот метод обязан поддерживать каждый производный класс!
public abstract byte GetNumberOfPoints;
}
}
Очевидно, что единственным классом, который в принципе имеет вершины, будет
Hexagon
. Однако теперь из-за внесенного обновления каждый производный класс (
Circle
,
Hexagon
и
ThreeDCircle
) обязан предоставить конкретную реализацию метода
GetNumberOfPoints
, даже если в этом нет никакого смысла. И снова интерфейсный тип предлагает решение. Если вы определите интерфейс, который представляет поведение "наличия вершин", то можно будет просто подключить его к классу
Hexagon
, оставив классы
Circle
и
ThreeDCircle
незатронутыми.
На заметку! Изменения интерфейсов в версии C# 8 являются, по всей видимости, наиболее существенными изменениями существующего языка за весь обозримый период. Как было ранее описано, новые возможности интерфейсов значительно приближают их функциональность к функциональности абстрактных классов с добавочной способностью классов реализовывать множество интерфейсов. В этой области рекомендуется проявлять надлежащую осторожность и здравый смысл. Один лишь факт, что вы можете что-то делать, вовсе не означает, что вы обязаны поступать так.
Определение специальных интерфейсов
Теперь, когда вы лучше понимаете общую роль интерфейсных типов, давайте рассмотрим пример определения и реализации специальных интерфейсов. Скопируйте файлы
Shape.cs
,
Hexagon.cs
,
Circle.cs
и
ThreeDCircle.cs
из решения
Shapes
, созданного в главе 6. Переименуйте пространство имен, в котором определены типы, связанные с фигурами, в
CustomInterfасе
(просто чтобы избежать импортирования в новый проект определений пространства имен). Добавьте в проект новый файл по имени
IPointy.cs
.
На синтаксическом уровне интерфейс определяется с использованием ключевого слова
interface
языка С#. В отличие от классов для интерфейсов никогда не задается базовый класс (даже
System.Object
; тем не менее, как будет показано позже в главе, можно задавать базовые интерфейсы). До выхода C# 8.0 для членов интерфейса не указывались модификаторы доступа (т.к. все члены интерфейса были неявно открытыми и абстрактными). В версии C# 8.0 можно также определять члены
private
,
internal
,
protected
и даже
static
, о чем пойдет речь далее в главе. Ниже приведен пример определения специального интерфейса в С#: