【C#小知識】C#中一些易混淆概念總結(八)---------解析接口


這一篇主要來解析關於面向對象中最總要的一個概念——接口。 

對於接口來說,C#是有規定使用Interface關鍵字來聲明接口。它的聲明是和類一致的。可以說接口就是一個特殊的抽象類。如下代碼:

class Program { static void Main(string[] args) { } } //聲明一個可以飛的接口
    interface IRunable { //包含可以被繼承的子類實現的方法
        void Run(); }


由以前的抽象類的知識可以知道,抽象類是沒有辦法實例化的(因為含有抽象成員,而抽象成員不含有方法體)。那么接口可不可以實例化呢?答案是肯定的,不能實例化。看下面的一段代碼:

這個時候編譯器告訴我們無法創建抽象類或者接口的實例。

二,接口可以定義哪些成員

1)接口就是一個定義“具有某種能力的抽象類”,既然接口是類,那么它的內部可以定義哪些成員呢?

首先,在普通的類中,可以有字段,屬性,方法,索引器,抽象方法等等。那么接口呢?

看下面直接聲明字段,編譯器會報錯,告訴我們接口內不能聲明字段

既然接口內不能有字段,那也就不存在封裝字段了。所以上邊圖示的封裝字段的代碼也是錯誤的。

同理由上面的代碼也可以知道,在接口中是不可以定義顯式的屬性(因為在屬性中要操作字段賦值,但是字段沒有辦法在接口中聲明)。

那么接口可以聲明自動屬性么?看下面的代碼:

 //聲明一個可以飛的接口
    interface IRunable { //聲明字段
        int nAge { get; set; } string strName { get; set; } ////包含可以被繼承的子類實現的方法
        void Run(); }

代碼可以順利編譯通過,那么是為什么呢?這就要看.NET的源碼,我把源碼編譯后的比較結果如下圖:

 

抽象方法就不用多了,本來接口就是一個抽象愛類,當然可以定義抽象類,但是不在使用abstract關鍵字,而且方法必須沒有方法體;

2)繼承接口的子類必須實現接口的所有抽象成員。

 我們先來看下面的代碼:

 //聲明一個接口,其中包含屬性和未實現方法void
    interface IRunable { string strName { get; set; } void Run(); }

下面來一個實現類,如下:

 class Person:IRunable { public  void Run() { Console.WriteLine("我可以奔跑!"); } }

這時候,我們編譯,編譯器會告訴我們什么呢?如下圖:

 

 所以繼承接口的類,必須實現接口的所有抽象成員。

正確的代碼如下:

 class Person:IRunable { public  void Run() { Console.WriteLine("我可以奔跑!"); } public string strName { get { return strName; } set { strName = value; } } }


通過以上的代碼可以發現:

①我們的繼承類在實現接口成員的時候不需要使用override關鍵字

②實現接口的時候,必須保持簽名一致

 

由前面抽象類的知識我們有沒有這樣的疑問,什么時候使用抽象類,什么時候使用接口呢?

總結如下:

①使用抽象類:可以找到父類,並且希望通過父類繼承給子類一些成員

②使用接口:接口就是一個純粹的為了規范實現的類。比如:多個類具有相同的方法,但是卻找不到父類,就可以將方法定義在接口中。讓這些類去實現。

下面糾紛別來看兩端代碼,比較抽象類和接口的異同,首先是抽象類:

 

class Program { static void Main(string[] args) { Student s = new Student(); //Student類通過繼承獲得NAge屬性
            s.NAge = 10; s.Eat(); Console.WriteLine("--------Student和Worker類分別通過繼承獲得了父類的非私有成員,實現了父類的抽象方法--------"); Worker w = new Worker(); //Worker類通過繼承獲得NAge屬性
            w.NAge = 40; w.Eat(); Console.ReadKey(); } } //定義父類
    abstract class Person { private int nAge; public int NAge { get { return nAge; } set { nAge = value; } } private void Run() { Console.WriteLine("我是父類,我可以跑!"); } public abstract void Eat(); } class Student : Person { //子類覆寫了父類的抽象方法
        public override void Eat() { Console.WriteLine("我是子類,我繼承了父類,我可以在學校吃飯!"); } } class Worker:Person { //同樣Worker也通過繼承獲得了父類的非私有成員
        public override void Eat() { Console.WriteLine("我是子類,我繼承父類,我可以在工廠吃飯"); } }


接下來,來看看接口是怎么規范多個類的實現的。

class Program { static void Main(string[] args) { Student s = new Student(); s.strName = "小學生"; s.Run(); Console.WriteLine(s.strName); Console.WriteLine("--------------------"); Worker w = new Worker(); w.strName = "看我能不能瀆職"; w.Run(); Console.WriteLine(w.strName); Console.ReadKey(); } } interface IRunable { //規范子類必須實現strName屬性
        string strName { get; set; } //規范子類必須實現Run()方法
        void Run(); } class Student:IRunable { //這里是子類的字段
        string strname; public string strName { get { return strname; } set { strname = value; } } public void Run() { Console.WriteLine("我是小學生,我在學校里面跑步!"); } } class Worker:IRunable { string strname; public string strName { get { return "工人"; } set { strname = value; } } public void Run() { Console.WriteLine( "我是工人,我需要在廠區跑!"); } }

由以上的代碼可不可以發現,接口僅僅在規定一個規范子類的實現,而抽象類可以通過繼承,繼承給子類某些成員。

最后來看一下,接口的顯示實現,我先看接口的普通實現(以上的代碼實現接口的方式都是隱式實現)

interface IRunable { //規范子類必須實現strName屬性
        string strName { get; set; } //規范子類必須實現Run()方法
        void Run(); } class Student:IRunable { //這里是子類的字段
        string strname; public string strName { get { return strname; } set { strname = value; } } public void Run() { Console.WriteLine("我是小學生,我在學校里面跑步!"); } }


顯式實現接口

 class Student:IRunable { //這里是子類的字段
        string strname; //顯示實現接口
        string IRunable.strName { get { return strname; } set { strname = value; } } void IRunable.Run() { Console.WriteLine("我是小學生,我在學校里面跑步!"); } }


顯示的實現接口是為了解決方法名沖突的問題。但是顯示實現接口會出現,在上面的代碼中會出現一個問題,如下圖:

為什么會這樣呢?

因為顯式實現接口的方法是私有的,不能通過對象變量來調用。那應該怎么調用呢,看下面的代碼:

class Program { static void Main(string[] args) { //里氏替換原則,父類變量指向子類對象,並通過父類變量調用子類方法
            IRunable ir = new Student(); ir.Run(); Console.ReadKey(); } } interface IRunable { //規范子類必須實現strName屬性
        string strName { get; set; } //規范子類必須實現Run()方法
        void Run(); } class Student:IRunable { //這里是子類的字段
        string strname; //顯示實現接口
        string IRunable.strName { get { return strname; } set { strname = value; } } void IRunable.Run() { Console.WriteLine("我是小學生,我在學校里面跑步!"); } // Student s = new Student();
 }

打印結果如下:

顯式實現接口,這個接口的方法,只能通過接口變量來調用。

接口導圖總結如下:

 


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