C#介面interface

taogchan發表於2013-09-05
C#
什麼是介面？其實，介面簡單理解就是一種約定，使得實現介面的類或結構在形式上保持一致。個人覺得，使用介面可以使程式更加清晰和條理化，這就是介面的好處，但並不是所有的程式語言都支援介面，C#是支援介面的。注意，雖然在概念上，C#介面類似於COM介面，但他們的底層結構是不同的。那麼，我們來看一下如何宣告和使用介面。

　　宣告介面

　　宣告介面在語法上和宣告抽象類完全相同，例如這裡有一個銀行賬戶的介面：
　　
public interface IBankAccount
{
    void PayIn(decimal amount);
    bool Withdraw(decimal amount);

    decimal Balance
    {
        get;
    }
}

　　注意：介面中只能包含方法、屬性、索引器和事件的宣告。不允許宣告成員上的修飾符，即使是pubilc都不行，因為介面成員總是公有的，也不能宣告為虛擬和靜態的。如果需要修飾符，最好讓實現類來宣告。

　　使用介面的例子

　　這是書上的一個簡單的例子，但足以說明介面的使用方法。
　　一個銀行賬戶的介面，兩個不同銀行賬戶的實現類，都繼承於這個介面。介面宣告如上。下面是兩個賬戶類：

class SaverAccount : IBankAccount
{
    private decimal balance;

    public decimal Balance
    {
        get 
        {
            return balance;    
        }
    }

    public void PayIn(decimal amount)
    {
        balance += amount;
    }

    public bool Withdraw(decimal amount)
    {
        if (balance >= amount)
        {
            balance -= amount;
            return true;
        }
        Console.WriteLine("Withdraw failed.");
        return false;
    }

    public override string ToString()
    {
        return String.Format("Venus Bank Saver:Balance={0,6:C}", balance);
    }
}

class GoldAccount : IBankAccount
{
    private decimal balance;

    public decimal Balance
    {
        get 
        {
            return balance;
        }
    }

    public void PayIn(decimal amount)
    {
        balance += amount;
    }

    public bool Withdraw(decimal amount)
    {
        if (balance >= amount)
        {
            balance -= amount;
            return true;
        }
        Console.WriteLine("Withdraw failed.");
        return false;
    }

    public override string ToString()
    {
        return String.Format("Jupiter Bank Saver:Balance={0,6:C}", balance);
    }
}

　　可見，這兩個實現類多繼承了IBankAccount介面，因此它們必須要實現介面中的所有宣告的方法。要不然，編譯就會出錯。讓我們來測試一下，下面是測試程式碼：

static void Main(string[] args)
{
    IBankAccount venusAccount = new SaverAccount();
    IBankAccount jupiterAccount = new CurrentAccount();
    venusAccount.PayIn(200);
    jupiterAccount.PayIn(500);
    Console.WriteLine(venusAccount.ToString());
    jupiterAccount.PayIn(400);
    jupiterAccount.Withdraw(500);
    jupiterAccount.Withdraw(100);
    Console.WriteLine(jupiterAccount.ToString());

}

　　請注意開頭兩句，我們把它們宣告為IBankAccount引用的方式，而沒有宣告為類的引用，為什麼呢？因為，這樣我們就可以讓它指向執行這個介面的任何類的例項了，比較靈活。但這也有個缺點，如果我們要執行不屬於介面的方法，比如這裡過載的ToString()方法，就要先把介面的引用強制轉換成合適的型別了。

　　介面的繼承

　　介面也可以彼此繼承，就象類的繼承一樣。比如我們又宣告一個介面ITransferBankAccount，它繼承於IBankAccount介面。

interface ITransferBankAccount : IBankAccount 
{
    bool TransferTo(IBankAccount destination, decimal amount);
}

　　在這個介面中，又新增加了一個方法TransferTo()，所以如果我們要寫一個類從ITransferBankAccount繼承的話，就必須要實現IBankAccount和ITransferBankAccount兩個介面所有的方法宣告。即：

C#介面interfaceclass CurrentAccount : ITransferBankAccount
C#介面interface{
C#介面interface    private decimal balance;
C#介面interface
C#介面interface    public decimal Balance
C#介面interface    {
C#介面interface        get
C#介面interface        {
C#介面interface            return balance;
C#介面interface        }
C#介面interface    }
C#介面interface
C#介面interface    public void PayIn(decimal amount)
C#介面interface    {
C#介面interface        balance += amount;
C#介面interface    }
C#介面interface
C#介面interface    public bool Withdraw(decimal amount)
C#介面interface    {
C#介面interface        if (balance >= amount)
C#介面interface        {
C#介面interface            balance -= amount;
C#介面interface            return true;
C#介面interface        }
C#介面interface        Console.WriteLine("Withdraw failed.");
C#介面interface        return false;
C#介面interface    }
C#介面interface
C#介面interface    public override string ToString()
C#介面interface    {
C#介面interface        return String.Format("Jupiter Bank Saver:Balance={0,6:C}", balance);
C#介面interface    }
C#介面interface
C#介面interface    public bool TransferTo(IBankAccount destination, decimal amount)
C#介面interface    {
C#介面interface        if (Withdraw(amount))
C#介面interface        {
C#介面interface            destination.PayIn(amount);
C#介面interface            return true;
C#介面interface        }
C#介面interface        else
C#介面interface        { 
C#介面interface            return false;
C#介面interface        }
C#介面interface    }
C#介面interface}

　　總結起來說，使用C#介面應注意幾個問題：

　　1、C#中的介面是獨立於類來定義的。這與 C++模型是對立的，在 C++中介面實際上就是抽象基類。

　　2、介面和類都可以繼承多個介面。

　　3、類可以繼承一個基類，介面根本不能繼承類。這種模型避免了 C++的多繼承問題，C++中不同基類中的實現可能出現衝突。因此也不再需要諸如虛擬繼承和顯式作用域這類複雜機制。C#的簡化介面模型有助於加快應用程式的開發。

　　4、一個介面定義一個只有抽象成員的引用型別。C#中一個介面實際所做的，僅僅只存在著方法標誌，但根本就沒有執行程式碼。這就暗示了不能例項化一個介面，只能例項化一個派生自該介面的物件。

　　5、介面可以定義方法、屬性和索引。所以，對比一個類，介面的特殊性是：當定義一個類時，可以派生自多重介面，而你只能可以從僅有的一個類派生。

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