Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен

class="code">  public int numbOfPoints;

  // Ошибка! Интерфейсы не могут иметь нестатические конструкторы!

  public IPointy() { numbOfPoints = 0;}

}

В начальной версии интерфейса IPointy определен единственный метод. В интерфейсных типах допускается также определять любое количество прототипов свойств. Например, интерфейс IPointy можно было бы обновить, как показано ниже, закомментировав свойство для чтения-записи и добавив свойство только для чтения. Свойство Points заменяет метод GetNumberOfPoints().

// Поведение "наличия вершин" в виде свойства только для чтения.

public interface IPointy

{

  // Неявно public и abstract.

  // byte GetNumberOfPoints();

  // Свойство, поддерживающее чтение и запись,

  // в интерфейсе может выглядеть так:

  // string PropName { get; set; }

  // Тогда как свойство только для записи - так:

   byte Points { get; }

}

На заметку! Интерфейсные типы также могут содержать определения событий (глава 12) и индексаторов (глава 11).

Сами по себе интерфейсные типы совершенно бесполезны, поскольку выделять память для них, как делалось бы для класса или структуры, невозможно:

// Внимание! Выделять память для интерфейсных типов не допускается!

IPointy p = new IPointy(); // Ошибка на этапе компиляции!

Интерфейсы не привносят ничего особого до тех пор, пока не будут реализованы классом или структурой. Здесь IPointy представляет собой интерфейс, который выражает поведение "наличия вершин". Идея проста: одни классы в иерархии фигур (например, Hexagon) имеют вершины, в то время как другие (вроде Circle) — нет.

Реализация интерфейса

Когда функциональность класса (или структуры) решено расширить за счет поддержки интерфейсов, к определению добавляется список нужных интерфейсов, разделенных запятыми. Имейте в виду, что непосредственный базовый класс должен быть указан первым сразу после операции двоеточия. Если тип класса порождается напрямую от System.Object, тогда вы можете просто перечислить интерфейсы, поддерживаемые классом, т.к. компилятор C# будет считать, что типы расширяют System.Object, если не задано иначе. К слову, поскольку структуры всегда являются производными от класса System.ValueType (см. главу 4), достаточно указать список интерфейсов после определения структуры. Взгляните на приведенные ниже примеры:

// Этот класс является производными от System.Object

// и реализует единственный интерфейс.

public class Pencil : IPointy

{...}

// Этот класс также является производными от System.Object

// и реализует единственный интерфейс.

public class SwitchBlade : object, IPointy

{...}

// Этот класс является производными от специального базового

// класса и реализует единственный интерфейс.

public class Fork : Utensil, IPointy

{...}

// Эта структура неявно является производной

// от System.ValueType и реализует два интерфейса.

public struct PitchFork : ICloneable, IPointy

{...}

Важно понимать, что для интерфейсных элементов, которые не содержат стандартной реализации, реализация интерфейса работает по плану "все или ничего". Поддерживающий тип не имеет возможности выборочно решать, какие члены он будет реализовывать. Учитывая, что интерфейс IPointy определяет единственное свойство только для чтения, накладные расходы невелики. Тем не менее, если вы реализуете интерфейс, который определяет десять членов (вроде показанного ранее IDbConnection), тогда тип отвечает за предоставление деталей для всех десяти абстрактных членов.

В текущем примере добавьте к проекту новый тип класса по имени Triangle, который "является" Shape и поддерживает IPointy. Обратите внимание, что реализация доступного только для чтения свойства Points (реализованного с использованием синтаксиса членов, сжатых до выражений) просто возвращает корректное количество вершин (т.е. 3):

using System;

namespace CustomInterfaces

{

  // Новый класс по имени Triangle, производный от Shape.

  class Triangle : Shape, IPointy

  {

    public Triangle() { }

    public Triangle(string name) : base(name) { }

    public override void Draw()

    {

      Console.WriteLine("Drawing {0} the Triangle", PetName);

    }

    // Реализация IPointy.

    // public byte Points

    // {

    //    get { return 3; }

    // }

    public byte Points => 3;

  }

}

Модифицируйте существующий тип Hexagon, чтобы он также поддерживал интерфейс IPointy:

using System;

namespace CustomInterfaces

{

  // Hexagon теперь реализует IPointy.

  class Hexagon : Shape, IPointy

  {

    public Hexagon(){ }

    public Hexagon(string name) : base(name){ }

    public override void Draw()

    {

      Console.WriteLine("Drawing {0} the Hexagon", PetName);

    }

    // Реализация IPointy.

    public byte Points => 6;

  }

}

Подводя итоги тому, что сделано к настоящему моменту, на рис. 8.1 приведена диаграмма классов в Visual Studio, где все совместимые с IPointy классы представлены с помощью популярной системы обозначений в виде "леденца на палочке". Еще раз обратите внимание, что Circle и ThreeDCircle не реализуют IPointy, поскольку такое поведение в этих классах не имеет смысла.

На заметку! Чтобы скрыть или отобразить имена интерфейсов в визуальном конструкторе классов, щелкните правой кнопкой мыши на значке, представляющем интерфейс, и выберите в контекстном меню пункт Collapse (Свернуть) или Expand (Развернуть).

Обращение к членам интерфейса на уровне объектов

Теперь, имея несколько классов, которые поддерживают интерфейс IPointy, необходимо выяснить, каким образом взаимодействовать с новой функциональностью. Самый простой способ взаимодействия с функциональностью, предоставляемой заданным интерфейсом, заключается в обращении к его членам прямо на уровне объектов (при условии, что члены интерфейса не реализованы явно, о чем более подробно пойдет речь в разделе "Явная реализация интерфейсов" далее в главе). Например, взгляните на следующий код:

Console.WriteLine("***** Fun with Interfaces *****n");

// Обратиться к свойству Points, определенному в интерфейсе IPointy.

Hexagon hex = new Hexagon();

Console.WriteLine("Points: {0}", hex.Points);

Console.ReadLine();

Данный подход нормально работает в этом конкретном случае, т.к. здесь точно известно, что тип Hexagon реализует упомянутый интерфейс и, следовательно, имеет свойство Points. Однако в других случаях определить, какие интерфейсы поддерживаются конкретным типом, может быть