[CLR via C#]13. 接口

一、類和接口繼承

　　在Microsoft.Net Framwork中，有一個名為System.Object的類，它定義了4個公共實例方法：ToString, Equals, GetHashCode和GetType。該類是其他所有類的根或者說最終基類。換言之，所有類都繼承了Object的4個實例方法。這還意味著能操作Object類的實例的代碼實際能操作任何類的實例。

　　在CLR中，任何類都肯定從一個類也只能從一個類(而且只能從Objetc派生的類)派生的。這個類稱為基類。基類提供了一組方法簽名和這些方法的實現。你定義的新類可在將來由其它開發人員用作基類——所有方法簽名和方法實現都會由新的派生類繼承。

二、定義接口

　　接口對一組方法簽名進行了統一命名。接口還能定義事件，無參屬性和有參屬性(C#中的索引器)，因為這些東西本質都是方法。接口不能定義任何構造器方法，和任何實例字段。

public interface IDisposable {    void Dispose();} public interface IEnumerable {    IEnumerator GetEnumerator();}

　　對CLR而言，定義接口就像定義類型，也就是說，CLR會為接口類型對象定義一個內部數據結構，同時可用反射機制來查詢接口類型的功能。定義接口類型時，可指定你希望的任何訪問性修飾符。

三、繼承接口

本節將講介紹如何定義一個實現了接口的類型，然后再介紹如何創建這個類型的一個實例，并用這個對象調用接口的方法。最后介紹C#接口實現時，幕后發生的事情。

public interface IComparable<in T> {    Int32 CompareTo(T other);}

　　以下代碼展示類如何定義一個實現類該接口的類型，還展示了對象兩個Point對象進行比較的代碼：

 　　// Point 從 System.Object 派生并且實現了 IComparable<T>.    public sealed class Point : IComparable<Point>    {        PRivate Int32 m_x, m_y;         public Point(Int32 x, Int32 y)        {            m_x = x;            m_y = y;        }         // 該方法實現了 IComparable<T>.CompareTo()        public Int32 CompareTo(Point other)        {            return Math.Sign(Math.Sqrt(m_x * m_x + m_y * m_y)               - Math.Sqrt(other.m_x * other.m_x + other.m_y * other.m_y));        }         public override String ToString()        {            return String.Format("({0}, {1})", m_x, m_y);        }    }     public static void Go()    {        Point[] points = new Point[] {         new Point(3, 3),         new Point(1, 2),      };        //調用了由Point實現的IComparable<T>.CompareTo()方法        if (points[0].CompareTo(points[1]) > 0)        {            Point tempPoint = points[0];            points[0] = points[1];            points[1] = tempPoint;        }        Console.WriteLine("Points from closest to (0, 0) to farthest:");        foreach (Point p in points)            Console.WriteLine(p);    }

internal static class InterfaceReimplementation    {        public static void Go()        {            /************************* 第一個例子 *************************/            Base b = new Base();             // 結果顯示: "Base's Dispose"            b.Dispose();             // 結果顯示: "Base's Dispose"            ((IDisposable)b).Dispose();              /************************* 第二個例子 ************************/            Derived d = new Derived();             // 結果顯示: "Derived's Dispose"            d.Dispose();             // 結果顯示: "Derived's Dispose"            ((IDisposable)d).Dispose();              /************************* 第三個例子 *************************/            b = new Derived();             // 結果顯示: "Base's Dispose"            b.Dispose();             // 結果顯示: "Derived's Dispose"            ((IDisposable)b).Dispose();        }         // 這個類型派生自 Object 并且實現了 IDisposable        internal class Base : IDisposable        {            // 這個方法是隱式密封的，不能被重寫            public void Dispose()            {                Console.WriteLine("Base's Dispose");            }        }         // 這個類繼承了Base并且實現了IDisposable接口        internal class Derived : Base, IDisposable        {            // 這個方法不能重寫 Base's Dispose.            // 'new' 關鍵字表明重新實現了IDisposable的Dispose            new public void Dispose()            {                Console.WriteLine("Derived's Dispose");                 // 注意: 下一行展示了如何讓調用基類的方法                // base.Dispose();            }        }    }

  // s變量引用了String對象，使用s時，可以調用String,  // Object,IComparable等定義的方法  private String s = "abc";   // comparable變量引用指向同一個String對象，使用comparable  // 只能調用IComparable接口中的定義任何方法(包括Objetc中的方法)  private IComparable comparable = s;   // convertible變量引用指向同一個String對象，使用convertible  // 只能調用IConvertible接口中的定義任何方法(包括Objetc中的方法)  private IConvertible convertible = s;   // enumerable 變量引用同一個String對象  // 在運行時，可將變量從一種接口類型轉型到另一種類型，  // 只要該對象的類型實現了這兩個個接口  // 使用enumerable，只能調用IEnumerable聲明的任何方法(包括Objetc中的方法)  private IEnumerable enumerable = (IEnumerable) convertible; 

interter sealed class SimpleType : IDisposable {    public void Dispose() { console.WriteLine("Dispose"); }}

　　類型的方法表將包含以下方法對應的記錄項：

internal static class ExplicitInterfaceMethodImpl{    public static void Go()    {        SimpleType st = new SimpleType();         // 調用公共的 Dispose 方法實現        st.Dispose();         // 調用 IDisposable 的 Dispose 方法實現        IDisposable d = st;        d.Dispose();    }     public sealed class SimpleType : IDisposable    {        public void Dispose() { Console.WriteLine("Dispose"); }    }}

　　執行后，兩者是沒有任何卻別的。輸出結果都是Dispose

public sealed class SimpleType : IDisposable{     public void Dispose() { Console.WriteLine("public Dispose"); }     void IDisposable.Dispose() { Console.WriteLine("IDisposable Dispose"); }}

public DisposeIDisposable Dispose

　　在C#中，將定義的那個接口的名稱作為方法名的前綴(例如IDisposable.Dispose)，創建的就是顯式接口方法實現(EIMI)。注意，在C#中定義一個顯式接口方法時，不允許指定可訪問性。但是，編譯器生成的元數據時，其訪問性會被自動設為private，防止其他代碼在使用類的實例時直接調用接口方法。要調用接口方法，只能通過接口類型的一個變量來進行。

private static void SomeMethod1()    {        Int32 x = 1, y = 2;        IComparable c = x;         // CompareTo 期望接口一個 Object 類型; 傳遞 y (一個 Int32 類型) 允許        c.CompareTo(y);     // Boxing occurs here         // CompareTo期望接口一個 Object 類型; 傳遞 "2" (一個 String 類型) 允許        // 但運行是拋出 ArgumentException 異常        c.CompareTo("2");    }

　　在理想情況下，接口方法應該使用強類型。這也正是FCL為什么還有包含一個泛型IComparable<in T>接口的原因。

private static void SomeMethod2()    {        Int32 x = 1, y = 2;        IComparable<Int32> c = x;         // CompareTo 期望接口一個 Int32 類型; 傳遞 y (一個 Int32 類型) 允許        c.CompareTo(y);     // Boxing occurs here         // CompareTo 期望接口一個 Int32 類型; 傳遞 "2" (一個 String 類型) 編譯不通過        // 指出 String 不能被隱式轉型為 Int32        // c.CompareTo("2");    }