C# 面向对象的接口

接口，多态性，密封类

C# 接口

遥控器是观众和电视之间的接口。 它是此电子设备的接口。 外交礼仪指导外交领域的所有活动。 道路规则是驾车者，骑自行车者和行人必须遵守的规则。 编程中的接口类似于前面的示例。

接口是：

• APIs
• Contracts

对象通过其公开的方法与外界交互。 实际的实现对程序员而言并不重要，或者也可能是秘密的。 公司可能会出售图书馆，但它不想透露实际的实施情况。 程序员可能会在 GUI 工具箱的窗口上调用Maximize()方法，但对如何实现此方法一无所知。 从这个角度来看，接口是对象与外界交互的方式，而又不会过多地暴露其内部功能。

从第二个角度来看，接口就是契约。 如果达成协议，则必须遵循。 它们用于设计应用的体系结构。 他们帮助组织代码。

接口是完全抽象的类型。 它们使用interface关键字声明。 接口只能具有方法，属性，事件或索引器的签名。 所有接口成员都隐式具有公共访问权限。 接口成员不能指定访问修饰符。 接口不能具有完全实现的方法，也不能具有成员字段。 C# 类可以实现任何数量的接口。 一个接口还可以扩展任何数量的接口。 实现接口的类必须实现接口的所有方法签名。

接口用于模拟多重继承。 C# 类只能从一个类继承，但可以实现多个接口。 使用接口的多重继承与继承方法和变量无关。 它是关于继承想法或合同的，这些想法或合同由接口描述。

接口和抽象类之间有一个重要的区别。 抽象类为继承层次结构中相关的类提供部分实现。 另一方面，可以通过彼此不相关的类来实现接口。 例如，我们有两个按钮。 经典按钮和圆形按钮。 两者都继承自抽象按钮类，该类为所有按钮提供了一些通用功能。 实现类是相关的，因为它们都是按钮。 另一个示例可能具有类Database和SignIn。 它们彼此无关。 我们可以应用ILoggable接口，该接口将迫使他们创建执行日志记录的方法。

C# 简单接口

以下程序使用一个简单的接口。

Program.
using System;namespace SimpleInterface
{interface IInfo{void DoInform();}class Some : IInfo{public void DoInform(){Console.WriteLine("This is Some Class");}}class Program{static void Main(string[] args){var some = new Some();some.DoInform();}}
}

这是一个演示接口的简单 C# 程序。

interface IInfo
{void DoInform();   
}

这是接口IInfo。 它具有DoInform()方法签名。

class Some : IInfo

我们实现了IInfo接口。 为了实现特定的接口，我们使用冒号（:)运算符。

public void DoInform()
{Console.WriteLine("This is Some Class");
}

该类提供了DoInform()方法的实现。

C# 多个接口

下一个示例显示了一个类如何实现多个接口。

Program.

using System;namespace MultipleInterfaces
{interface Device{void SwitchOn();void SwitchOff();}interface Volume{void VolumeUp();void VolumeDown();}interface Pluggable{void PlugIn();void PlugOff();}class CellPhone : Device, Volume, Pluggable{public void SwitchOn(){Console.WriteLine("Switching on");}public void SwitchOff(){Console.WriteLine("Switching on");}public void VolumeUp(){Console.WriteLine("Volume up");}public void VolumeDown(){Console.WriteLine("Volume down");}public void PlugIn(){Console.WriteLine("Plugging In");}public void PlugOff(){Console.WriteLine("Plugging Off");}}class Program{static void Main(string[] args){var cellPhone = new CellPhone();cellPhone.SwitchOn();cellPhone.VolumeUp();cellPhone.PlugIn();}}
}

我们有一个CellPhone类，它从三个接口继承。

class CellPhone : Device, Volume, Pluggable

该类实现所有三个接口，并用逗号分隔。 CellPhone类必须实现来自所有三个接口的所有方法签名。

$ dotnet run
Switching on
Volume up
Plugging In

运行程序，我们得到此输出。

C# 多接口继承

下一个示例显示接口如何从多个其他接口继承。

Program.
using System;namespace InterfaceInheritance
{interface IInfo{void DoInform();}interface IVersion{void GetVersion();}interface ILog : IInfo, IVersion{void DoLog();}class DBConnect : ILog{public void DoInform(){Console.WriteLine("This is DBConnect class");}public void GetVersion(){Console.WriteLine("Version 1.02");}public void DoLog(){Console.WriteLine("Logging");}public void Connect(){Console.WriteLine("Connecting to the database");}}class Program{static void Main(string[] args){var db = new DBConnect();db.DoInform();db.GetVersion();db.DoLog();db.Connect();}}
}

我们定义了三个接口。 我们可以按层次结构组织接口。

interface ILog : IInfo, IVersion

ILog接口继承自其他两个接口。

public void DoInform() 
{Console.WriteLine("This is DBConnect class");
}

DBConnect类实现DoInform()方法。 该方法由该类实现的ILog接口继承。

$ dotnet run
This is DBConnect class
Version 1.02
Logging
Connecting to the database

这是输出。

C# 多态性

多态是以不同方式将运算符或函数用于不同数据输入的过程。 实际上，多态性意味着如果类 B 从类 A 继承，那么它不必继承关于类 A 的所有内容。 它可以完成 A 类所做的某些事情。

通常，多态性是以不同形式出现的能力。 从技术上讲，它是重新定义派生类的方法的能力。 多态性与将特定实现应用于接口或更通用的基类有关。

多态性是重新定义派生类的方法的能力。

Program.
using System;namespace Polymorphism
{abstract class Shape{protected int x;protected int y;public abstract int Area();}class Rectangle : Shape{public Rectangle(int x, int y){this.x = x;this.y = y;}public override int Area(){return this.x * this.y;}}class Square : Shape{public Square(int x){this.x = x;}public override int Area(){return this.x * this.x;}}class Program{static void Main(string[] args){Shape[] shapes = { new Square(5), new Rectangle(9, 4), new Square(12) };foreach (Shape shape in shapes){Console.WriteLine(shape.Area());}}}
}

在上面的程序中，我们有一个抽象的Shape类。 此类演变为两个后代类别：Rectangle和Square。 两者都提供了自己的Area()方法实现。 多态为 OOP 系统带来了灵活性和可伸缩性。

public override int Area()
{return this.x * this.y;
}
...
public override int Area()
{return this.x * this.x;
}

Rectangle和Square类具有Area()方法的自己的实现。

Shape[] shapes = { new Square(5), new Rectangle(9, 4), new Square(12) };

我们创建三个形状的数组。

foreach (Shape shape in shapes)
{Console.WriteLine(shape.Area());
}

我们遍历每个形状，并在其上调用Area()方法。 编译器为每种形状调用正确的方法。 这就是多态性的本质。

C# 密封类

sealed关键字用于防止意外地从类派生。 密封类不能是抽象类。

Program.
using System;namespace DerivedMath
{sealed class Math{public static double GetPI(){return 3.141592;}}class Derived : Math{public void Say(){Console.WriteLine("Derived class");}}class Program{static void Main(string[] args){var dm = new Derived();dm.Say();}}
}

在上面的程序中，我们有一个Math基类。 该类的唯一目的是为程序员提供一些有用的方法和常量。 （出于简单起见，在我们的案例中，我们只有一种方法。）它不是从继承而创建的。 为了防止不知情的其他程序员从此类中派生，创建者创建了sealed类。 如果尝试编译该程序，则会出现以下错误：’Derived’不能从密封类’Math’派生。