.NET學習資料
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一、接口的定義
在 C# 中,接口是一種特殊的抽象類型,它定義了一組方法簽名,但不包含方法的實現。接口使用interface關鍵字來聲明。例如,定義一個表示形狀的接口IShape:
interface IShape
{double Area();double Perimeter();
}
在這個接口中,定義了Area和Perimeter兩個方法,但沒有給出具體的實現代碼,這兩個方法僅僅是方法簽名,用于規范實現該接口的類型必須具備的行為。
二、接口的使用示例
接口不能直接實例化,需要由類或結構體來實現。下面通過一個Circle類實現IShape接口來展示其用法:
class Circle : IShape
{private double radius;public Circle(double radius){this.radius = radius;}public double Area(){return Math.PI * radius * radius;}public double Perimeter(){return 2 * Math.PI * radius;}
}
在上述代碼中,Circle類通過: IShape語法表示實現了IShape接口,并提供了Area和Perimeter方法的具體實現。可以通過以下方式測試:
class Program
{static void Main(){Circle circle = new Circle(5);Console.WriteLine($"圓的面積: {circle.Area()}");Console.WriteLine($"圓的周長: {circle.Perimeter()}");}
}
這段代碼創建了一個半徑為 5 的圓,然后調用其實現的接口方法來計算并輸出面積和周長。
三、C# 接口的特點
(一)完全抽象
接口只包含方法、屬性、索引器和事件的聲明,不包含任何實現代碼。這使得接口成為一種純粹的行為契約,實現接口的類型必須提供接口中所有成員的具體實現。
(二)多繼承能力
C# 類不支持多重繼承,但一個類可以實現多個接口。這為實現復雜的功能提供了靈活性。例如,一個類可以同時實現IComparable(用于比較)和IDisposable(用于資源釋放)接口,從而具備多種不同的行為。
(三)接口成員訪問修飾符
接口成員默認是公共的,并且不能使用任何訪問修飾符(如public、private、protected等)來修飾。這是因為接口的目的是提供一種公共的契約,所有實現接口的類型都必須遵循這個契約。
(四)接口可以繼承其他接口
一個接口可以從一個或多個其他接口繼承。例如:
interface IAdvancedShape : IShape
{void Draw();
}
這里IAdvancedShape接口繼承了IShape接口,同時增加了一個Draw方法。實現IAdvancedShape接口的類型必須實現IShape接口的所有成員以及IAdvancedShape接口新增的Draw方法。
(五)接口與抽象類的區別
抽象類可以包含實現代碼和抽象成員,而接口只能包含抽象成員聲明:抽象類可以為某些方法提供默認實現,子類可以繼承并根據需要重寫這些方法;而接口的所有成員都需要由實現類型來實現。
抽象類只能被一個類繼承,而一個類可以實現多個接口:這使得接口在需要實現多種不同行為時更具優勢。
抽象類可以有構造函數,而接口沒有構造函數:因為接口只是一種行為定義,不涉及對象的創建和初始化。
四、接口的應用場景
(一)定義通用行為
在開發框架或庫時,接口常用于定義一組通用的行為。例如,在ASP.NET Core 中,IEnumerable接口定義了對集合進行迭代的行為,許多集合類型(如List、Array等)都實現了這個接口,使得它們可以在各種需要迭代的場景中統一使用。
(二)實現多態性
通過接口實現多態性,使得不同類型的對象可以根據其自身的實現來響應相同的方法調用。例如,不同的圖形類(如Circle、Rectangle、Triangle等)都實現IShape接口,在需要計算圖形面積或周長時,可以統一調用接口方法,而不需要關心具體的圖形類型。
(三)依賴注入
在依賴注入模式中,接口起著關鍵作用。通過接口定義依賴關系,而不是依賴具體的實現類,可以提高代碼的可測試性和可維護性。例如,在一個服務類中,通過接口依賴另一個服務,在測試時可以很容易地提供一個模擬實現來替代真實的服務。