Герберт Шилдт - C# 4.0 полное руководство - 2011
Реализация интерфейсов
Как только интерфейс будет определен, он может быть реализован в одном или нескольких классах. Для реализации интерфейса достаточно указать его имя после имени класса, аналогично базовому классу. Ниже приведена общая форма реализации интерфейса в классе.
class имя_класса : имя_мнтерфемса {
// тело класса
}
где имя_интерфейса — это конкретное имя реализуемого интерфейса. Если уж интерфейс реализуется в классе, то это должно быть сделано полностью. В частности, реализовать интерфейс выборочно и только по частям нельзя.
В классе допускается реализовывать несколько интерфейсов. В этом случае все реализуемые в классе интерфейсы указываются списком через запятую. В классе можно наследовать базовый класс и в тоже время реализовать один или более интерфейс. В таком случае имя базового класса должно быть указано перед списком интерфейсов, разделяемых запятой.
Методы, реализующие интерфейс, должны быть объявлены как public. Дело в том, что в самом интерфейсе эти методы неявно подразумеваются как открытые, поэтому их реализация также должна быть открытой. Кроме того, возвращаемый тип и сигнатура реализуемого метода должны точно соответствовать возвращаемому типу и сигнатуре, указанным в определении интерфейса.
Ниже приведен пример программы, в которой реализуется представленный ранее интерфейс ISeries. В этой программе создается класс ByTwos, генерирующий последовательный ряд чисел, в котором каждое последующее число на два больше предыдущего.
// Реализовать интерфейс ISeries, class ByTwos : ISeries { int start; int val;
public ByTwos () {
start = 0; val = 0;
}
public int GetNext() { val += 2; return val;
}
public void Reset() {
val = start;
}
public void SetStart(int x) { start = x; val = start;
Как видите, в классе ByTwos реализуются три метода, определяемых в интерфейсе ISeries. Как пояснялось выше, это приходится делать потому, что в классе нельзя реализовать интерфейс частично.
Ниже приведен код класса, в котором демонстрируется применение класса ByTwos, реализующего интерфейс ISeries.
// Продемонстрировать применение класса ByTwos, реализующего интерфейс, using System;
class SeriesDemo { static void Main() {
ByTwos ob = new ByTwos(); /
for (int i=0; i < 5; i++)
Console .WriteLine ("Следующее число равно " + ob. GetNext () ) ;
Console.WriteLine("ХпСбросить") ; ob.Reset();
for(int i=0; i < 5; i++)
Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.GetNext());
Console.WriteLine("ХпНачать с числа 100");
ob.SetStart(100);
for(int i=0; i < 5; i++)
Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.GetNext());
}
}
Для того чтобы скомпилировать код класса SeriesDemo, необходимо включить в компиляцию файлы, содержащие интерфейс ISeries, а также классы ByTwos и SeriesDemo. Компилятор автоматически скомпилирует все три файла и сформирует из них окончательный исполняемый файл. Так, если эти файлы называются ISeries . cs, ByTwos . cs и SeriesDemo. cs, то программа будет скомпилирована в следующей командной строке:
>csc SeriesDemo.cs ISeries.cs ByTwos.cs
В интегрированной среде разработки Visual Studio для этой цели достаточно ввести все три упомянутых выше файла в конкретный проект С#. Кроме того, все три компилируемых элемента (интерфейс и оба класса) допускается включать в единый файл. Ниже приведен результат выполнения скомпилированного кода.
Следующее число равно 2 Следующее число равно 4 Следующее число равно 6 Следующее число равно 8 Следующее число равно 10
Сбросить.
Следующее число равно 2 Следующее число равно 4 Следующее число равно 6 Следующее число равно 8 Следующее число равно 10
Начать с числа 100.
Следующее число равно 102 Следующее число равно 104 Следующее число равно 106 Следующее число равно 108 Следующее число равно 110
В классах, реализующих интерфейсы, разрешается и часто практикуется определять их собственные дополнительные члены. В качестве примера ниже приведен другой вариант класса ByTwos, в который добавлен метод GetPrevious (), возвращающий предыдущее значение.
// Реализовать интерфейс ISeries и добавить в // класс ByTwos метод GetPrevious().
class ByTwos : ISeries {
int start;
int val;
int prev;
public ByTwos() {
start = 0; val = 0; prev = -2;
}
public int GetNextO { prev = val; val += 2; return val;
}
public void Reset() {
val = start; prev = start - 2;
}
public void SetStart(int x) { start = x; val = start; prev = val - 2;
}
// Метод, не указанный в интерфейсе ISeries.
public int GetPrevious() {
return prev;
}
}
Как видите, для того чтобы добавить метод GetPrevious (), потребовалось внести изменения в реализацию методов, определяемых в интерфейсе ISeries. Но поскольку интерфейс для этих методов остается прежним, то такие изменения не вызывают никаких осложнений и не нарушают уже существующий код. В этом и заключается одно из преимуществ интерфейсов.
Как пояснялось выше, интерфейс может быть реализован в любом количестве классов. В качестве примера ниже приведен класс Primes, генерирующий ряд простых чисел. Обратите внимание на то, реализация интерфейса ISeries в этом классе коренным образом отличается от той, что предоставляется в классе ByTwos.
// Использовать интерфейс ISeries для реализации // процесса генерирования простых чисел, class Primes : ISeries { int start; int val;
public Primes() {
start = 2; val = 2;
}
public int GetNextO { int i, j; bool isprime;
val++;
for(i = val; i < 1000000; i++) {
isprime = true; for(j = 2; j <= i/j; j++) {
if ( (i%j ) ==0) { isprime = false; break;
}
}
if (isprime) { val = i; break;
}
}
return val;
}
public void Reset() {
val = start;
}
public void SetStart(int x) { start = x; val = start;
}
}
Самое любопытное, что в обоих классах, ByTwos и Primes, реализуется один и тот же интерфейс, несмотря на то, что в них генерируются совершенно разные ряды чисел. Как пояснялось выше, в интерфейсе вообще отсутствует какая-либо реализация, поэтому он может быть свободно реализован в каждом классе так, как это требуется для самого класса.
Применение интерфейсных ссылок
Как это ни покажется странным, но в C# допускается объявлять переменные ссылочного интерфейсного типа, т.е. переменные ссылки на интерфейс. Такая переменная может ссылаться на любой объект, реализующий ее интерфейс. При вызове метода для объекта посредством интерфейсной ссылки выполняется его вариант, реализованный в классе данного объекта. Этот процесс аналогичен применению ссылки на базовый класс для доступа к объекту производного класса, как пояснялось в главе 11.
В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение интерфейсной ссылки. В этой программе переменная ссылки на интерфейс используется с целью вызвать методы для объектов обоих классов — ByTwos и Primes. Для ясности в данном примере показаны все части программы, собранные в единый файл.
// Продемонстрировать интерфейсные ссылки, using System;
// Определить интерфейс, public interface ISeries {
int GetNext(); // возвратить следующее по порядку число void Reset(); // перезапустить
void SetStart(int х); // задать начальное значение
}
// Использовать интерфейс ISeries для реализации процесса // генерирования последовательного ряда чисел, в котором каждое // последующее число на два больше предыдущего, class ByTwos : ISeries { int start; int val;
val = start;
}
public void SetStart(int x) { start = x; val = start;
}
}
// Использовать интерфейс ISeries для реализации // процесса генерирования простых чисел.
class Primes : ISeries { int start; int val;
public Primes() {
start = 2; val = 2;
}
public int GetNextO { int i, j; bool isprime;
val++;
for(i = val; i < 1000000; i++) {
isprime = true; for (j = 2; j <= i/j; j++) {
if ( (i % j)==0) { isprime = false; break;
}
}
if (isprime) { val = i; break;
}
}
return val;
}
public void Reset() {
val = start;
}
public void SetStart(int x) { start = x; val = start;
}
}
class SeriesDemo2 { static void Main() {
