Определение и реализация интерфейсов

В этом разделе показано, как определять и использовать интерфейсы при разработке короткой программы, реализующей парадигму наследования интерфейсов. Пример описывает банковский счет. Предположим, что вы пишете код, который в конечном итоге обеспечит компьютеризованный перевод денег между банковскими счетами. Пусть существует множество компаний, которые могут реализовывать банковские счета, но все они согласились с тем, что любые классы, представляющие банковские счета, должны реализовывать интерфейс IBankAccount, предусматривающий методы для внесения и съема денежных сумм, а также свойство, возвращающее баланс. Это тот интерфейс, который позволит внешнему коду распознавать различные классы банковских счетов, реализующие различные формы таких счетов. Хотя целью этого является обеспечение взаимодействия банковских счетов между собой для перевода денег, пока мы не будем представлять эту возможность.

В целях упрощения поместим весь код примера в единственный исходный файл. Конечно, если что-то вроде этого примера придется делать в реальной жизни, то можно догадаться, что различные классы банковских счетов не только будут компилироваться в различные сборки, но также будут развернуты на разных компьютерах, принадлежащих разным банкам. Пока все это чересчур сложно для немедленного рассмотрения. Однако чтобы внести определенную долю реализма, определим разные пространства имен для разных компаний.

Для начала потребуется определить интерфейс IBankAccount:

namespace Wrox.ProCSharp { public interface IBankAccount { void Payln(decimal amount); bool Withdraw(decimal amount); decimal Balance { get; } } }

Обратите внимание на имя интерфейса — IBankAccount. Существует соглашение, что имя интерфейса традиционно начинается с буквы I, чтобы сразу было понятно, что это интерфейс.

В большинстве случаев руководство по.NET отвергает так называемую венгерскую нотацию, согласно которой имена предваряются буквой, указывающей на тип определяемого объекта. Интерфейсы — одно из исключений из этого правила, в котором венгерская нотация как раз рекомендуется. Идея заключается в том, что теперь имеется возможность писать классы, представляющие банковские счета. Эти классы не должны быть как-то связанными друг с другом; они могут быть полностью различными. Однако все они декларируют свое представление банковских счетов тем, что реализуют интерфейс IBankAccount.

Начнем с первого класса, описывающего сберегательный счет в Королевском Банке Венеры:

namespace Wrox.ProCSharp.VenusBank { public class SaverAccount: IBankAccount { private decimal balance; public void Payln(decimal amount) { balance += amount; } public bool Withdraw(decimal amount) { if (balance >= amount) { balance -= amount; return true; } Console. WriteLine ("Попытка перевода денег не удалась."); return false; } public decimal Balance { get { return balance; } } public override string ToString() { return String.Format("Сберегательный Банк Венеры: Баланс = {0,6:С}", balance); } } } class Program { static void Main(string[] args) { IBankAccount venusAccount = new SaverAccount(); venusAccount.Payln(200); venusAccount.Withdraw(100); Console.WriteLine(venusAccount.ToString()); Console.ReadLine(); } }

Достаточно очевидно, что делает реализация этого класса. Вы создаете приватное поле balance и изменяете сумму остатка, указанную в нем, при съеме и зачислении денег на счет. Если предпринимается попытка снять больше денег, чем осталось на счету, выдается сообщение об ошибке. Обратите внимание, что для простоты кода здесь не реализуются дополнительные свойства, такие как имя владельца счета. В реальной жизни эта информация совершенно необходима, но в данный пример это внесло бы излишнюю сложность. Единственной интересной строкой в этом коде является объявление класса: public class SaverAccount: IBankAccount. Она объявляет, что SaverAccount наследуется от одного интерфейса, IBankAccount, и никакого другого базового класса не указано (что, конечно же, означает, что SaverAccount наследуется от System.Object). Кстати говоря, наследование интерфейсов совершенно независимо от наследования классов.

То, что SaverAccount наследуется от IBankAccount, означает, что у SaverAccount есть все члены IBankAccount. Но поскольку сам интерфейс не реализует ни одного из своих методов, SaverAccount должен предоставить для них собственную реализацию. Если реализация любого из них опущена, компилятор это заметит и выдаст соответствующее уведомление. Вспомните также о том, что интерфейс просто указывает на присутствие своих членов. Решение о том, объявлять их virtual или abstract, возложено на класс (хотя абстрактные функции, конечно же, допускаются только в абстрактных классах). Что касается конкретного примера, то здесь нет никаких причин объявлять любую из функций интерфейса виртуальной. Чтобы проиллюстрировать, как различные классы могут реализовать один и тот же интерфейс, предположим, что Планетарный Банк Юпитера также реализует собственный класс, представляющий банковские счета — GoldAccount:

namespace Wrox.ProCSharp.JupiterBank { public class GoldAccount: IBankAccount { // и т.д. } }

Мы не будем здесь рассматривать детали класса GoldAccount; в коде примера он будет практически идентичен реализации SaverAccount. Подчеркнем, что GoldAccount не имеет никакой связи с SaverAccount кроме того, что оба они реализуют один и тот же интерфейс.

Теперь, имея готовые классы, их можно протестировать. Первым делом, понадобится несколько операторов using:

using System;using Wrox.ProCSharp;using Wrox.ProCSharp.VenusBank;using Wrox.ProCSharp.JupiterBank; namespace Wrox.ProCSharp { class MainEntryPoint { static void Main() { IBankAccount venusAccount = new SaverAccount (); IBankAccount jupiterAccount = new GoldAccount (); venusAccount.Payln(200); venusAccount.Withdraw(100); Console.WriteLine(venusAccount.ToString()); jupiterAccount.Payln(500); jupiterAccount.Withdraw(600); jupiterAccount.Withdraw(100); Console.WriteLine(jupiterAccount.ToString()); } }}

Этот код сгенерирует следующий вывод:

Сберегательный Банк Венеры: Баланс = £100.00Попытка перевода денег не удалась.Планетарный Банк Юпитера: Баланс = £400.00

Главный момент, который следует здесь отметить — способ объявления обеих переменных как ссылок на IBankAccount. Это значит, что они могут указывать на любой экземпляр любого класса, реализующего интерфейс. Это также означает, что через эти ссылки можно вызывать только те методы, которые являются частью интерфейса. Если понадобится вызвать любые методы, реализованные классом, но не являющиеся частью интерфейса, то придется выполнить приведение ссылки к соответствующему типу. В примере кода вызывается метод ToString () (не объявленный в IBankAccount) без какого-либо явного приведения, просто потому, что ToString () — это метод System.Object, поэтому компилятор С# знает о том, что он поддерживается любым классом (иначе говоря, приведение любого интерфейса к System.Object осуществляется неявно).

Ссылки на интерфейсы во всех отношениях могут трактоваться как ссылки на классы — однако мощь интерфейсных ссылок в том, что они могут указывать на любые классы, реализующие данный интерфейс. Например, это позволяет формировать массивы интерфейсов, элементы которых являются объектами разных классов:

IBankAccount [ ] accounts = new IBankAccount [2]; accounts [0] = new SaverAccount (); accounts [1] = new GoldAccount ();

Однако если попытаться сделать что-то вроде такого:

accounts [1] = new SomeOtherClass (); // SomeOtherClass не реализует // IBankAccount: НЕВЕРНО!!

будет получена следующая ошибка компиляции: Cannot implicitly convert type 'Wrox.ProCSharp.SomeOtherClass' to 'Wrox. ProCSharp.IBankAccount' Неявное преобразование типа 'Wrox.ProCSharp.SomeOtherClass' в 'Wrox.ProCSharp. IBankAccount' невозможно

Дата добавления: 2014-01-04