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C#编程利器之三:接口(Interface)

原创 Linux操作系统 作者:iDotNetSpace 时间:2009-05-15 15:51:38 0 删除 编辑

     C#接口是一个让很多初学者容易迷糊的东西,用起来好象很简单,定义接口,然后在里面定义方法,通过继承与他的子类来完成具体的实现。但没有真正认识接口的作用的时候就觉得用接口是多此一举,当然你这样想是绝对错误的。在软件设计中有一个非常重要的原则就是:面向接口编程,依赖与接口或抽象层。可见接口在真正的开发中是多么的重要。

 

      在之前C#编程利器之一:类(Class)一文里介绍了类的相关知识,本文主要介绍OO编程中的另一个重要知识点--接口。在某种程度上说,接口也是类,一种特殊的类或抽象类。 更准确说接口只包含方法、委托或事件的签名。方法的实现是在实现接口的类中完成的[MSDN]。

 

一、接口的定义

     如上MSDN上对接口的定义,接口只包含方法、委托或事件的签名。这句话用更通俗点的解释便是,接口只是负责完成定义的操作,而不去实现具体的细节。如下面的IPlayer接口,它是一个玩游戏的接口,里面只是定义了相应的方法,而不带方法的具体实现,代码如下:

 1/**////


 2/// 玩游戏接口
 3///

 4public interface IPlayer
 5{
 6    /**////
 7    /// 获取玩家的名字
 8    ///

 9    /// 玩家的名字
10    string GetName();
11
12    /**////
13    /// 由Player决定出什么手势
14    ///

15    /// 本接口定义的三个常量之一
16    string Show();
17}
     以上就是一个典型的接口的定义。定义了一个名为IPlayer的接口,内部定义了两个方法GetName和Show。除了在接口里定义方法以外,我们还可以定义属性、索引及事件等,详细请查看MSDN上的定义或是相关书籍,这里以属性为例简单介绍下,在接口里只能定义不实现,具体的实现是交给其子类去完成的,那么属性应该怎么定义呢?

 

     通常我们定义属性如下:

1/**////


2/// 定义_Name属性,并提供get;set属性访问器
3///

4private string _Name;
5public string Name
6{
7    get { return _Name; }
8    set { _Name = value; }
9}
 

     那么在接口中又是怎么定义属性,并让其子类去实现呢?如下代码段:

 1/**////


 2/// 定义接口,并在接口里定义一名为Name的属性
 3///

 4public interface IAttribute
 5{
 6    string Name { get;set;}
 7}
 8/**////
 9/// 定义一个类去继承IAttribute接口,并实现其属性
10///

11public class Component : IAttribute
12{
13    public string Name
14    {
15        get
16        {
17            return "张三";
18        }
19        set
20        {
21            this.Name = value;
22        }
23    }
24}
 

二、接口的实现

     在本文开始部分曾经说过,接口只负责定义,不负责实现,具体的实现是交给他的子类去完成的。 OK,现在我们就以上面定义的玩游戏的接口IPlayer为例,来简单的介绍下接口的实现。

     就拿我的趣味编程中的玩剪刀石头布的案例来说吧,爷爷和奶奶从小就教授小孙子各中东西,其中玩趣味游戏就他们常有的事,可小孙子还小不知道变换,每次都出剪刀,这样能赢他爷爷吗?有了这个分析,我们可以怎么做呢?上面定义了接口,我们是不是直接去实现这个接口便OK了。爷爷和小孙子玩游戏,那么就定义两个类去继承IPlayer接口。代码如下:

1/**////


2/// 出手动作状态
3///

4public class Options
5{
6    public static readonly string JIANDAO = "剪刀";
7    public static readonly string SHITOU = "石头";
8    public static readonly string BU = "布";
9}
 

    游戏里只会出现这三种动作状态,所以我们可以进行封装,这里是通过类封装的,当然我们也可以通过别的相关技术来封装,比如在本系列第二篇文章《C#编程利器之二:结构与枚举(Structure and enumeration)》 里介绍的结构与枚举,本例中所出现的这三中不变的状态完全可以使用结构或枚举来封装,详细请阅读上篇文章。下面是定义爷爷(Grandpa)类和孙子(Grandson)类去实现接口(IPlayer)了。代码如下:

 1/**////


 2/// 爷爷--玩家之一
 3///

 4public class Grandpa:IPlayer
 5{
 6    public string GetName()
 7    {
 8        return "爷爷";
 9    }
10
11    public string Show()
12    {
13        Random random = new Random();
14        int i = (int)(random.Next() * 1000) % 3;
15        switch (i)
16        {
17            case 0: return Options.JIANDAO;
18            case 1: return Options.SHITOU;
19            default: return Options.BU;
20        }
21    }
22}
 

 1/**////


 2/// 孙子--玩家之一
 3///

 4public class Grandson:IPlayer
 5{
 6    public string GetName()
 7    {
 8        return "孙子";
 9    }
10
11    public string Show()
12    {
13        return Options.JIANDAO;
14    }
15}
     如上,我们的GrandPa和GrandSon就实现了接口IPlayer,如下图示:

                       

 

三、接口的继承

     关于这点这里就不作详细的介绍,只需要记住有这样一句话就万岁了:“一个接口可从一个或多个基接口继承”。示意性代码:

1interface IA { }
2interface IB:IA { }
3interface IC : IA, IB { }
4interface ID : IA, IB, IC { }
 

四、接口的特性

     接口除了可以包含方法之外,还可以包含属性、索引器、事件等,而且这些成员都被定义为公有的。除此之外,不能包含任何其他的成员,例如:常量、域、构造函数、析构函数、静态成员。一个类可以直接继承多个接口,但只能直接继承一个类(包括抽象类)。


     从类型上来说接口是引用类型的,类似于类,和抽象类的相似之处有三点:

      1、不能实例化;
      2、包含未实现的方法声明;
      3、派生类必须实现未实现的方法,抽象类是抽象方法,接口则是所有成员(不仅是方法包括其他成员);

 

五、接口与回调

     通常情况下,我们创建一个对象,并马上直接去使用它的方法。然而,在有些情况下,希望能在某个场景出现后或条件满足时才调用此对象的方法。回调就可以解决这个“延迟调用对象方法”的问题。这个被调用方法的对象称为回调对象。

     首先创建一个回调对象,然后再创建一个控制器对象,将回调对象需要被调用的方法告诉控制器对象.控制器对象负责检查某个场景是否出现或某个条件是否满足.当此场景出现或此条件满足时,自动调用回调对象的方法.示意性代码如下:

 1using System;
 2using System.Collections.Generic;
 3using System.Text;
 4
 5namespace CallBack
 6{
 7    class Program
 8    {
 9        static void Main(string[] args)
10        {
11            //创建一个控制器对象,将提供给它的回调对象传入
12            Resolve resolve = new Resolve(new PlayBasketball());
13            resolve.Play();
14
15            resolve = new Resolve(new PlayFootball());
16            resolve.Play();
17        }
18    }
19
20    /**////


21    /// 定义一个接口--回调对象
22    ///

23    public interface IPlayer
24    {
25        void Play();
26    }
27
28    /**////
29    /// 篮球
30    ///

31    public class PlayBasketball:IPlayer
32    {
33        public void Play()
34        {
35            Console.WriteLine("玩篮球");
36        }
37    }
38
39    /**////
40    /// 足球
41    ///

42    public class PlayFootball : IPlayer
43    {
44        public void Play()
45        {
46            Console.WriteLine("玩足球");
47        }
48    }
49
50    /**////
51    /// 控制角色--控制器对象
52    ///

53    public class Resolve
54    {
55        //持有一个接口的引用,通过构造方法初始化
56        private IPlayer player;
57        public Resolve(IPlayer player)
58        {
59            this.player = player;
60        }
61
62        public void Play()
63        {
64            player.Play();
65        }
66    }
67}
 

关于接口的相关知识点本文就介绍于此,更详细的学习接口这门功夫请大家查阅相关资料。

 

注:转载请注明出处:http://beniao.cnblogs.com/http://www.cnblogs.com/  作者 :Beniao

 

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