C#-接口

C#

关于多继承的概念，许多程序员并不陌生，它指一个类从两个或多个基类派生的能力。CLR不支持多继承，CLR指示通过接口提供了“缩水版”的多继承。

类和接口继承

Microsoft.NET Framework提供了Object类，它定义了4个公共方法：ToString,Equals,GetHashCode和GetType。该类是所有其他类的根或终极基类。换言之，所有类都继承了Object的4个实例方法。
在CLR中，任何类肯定从一个（而且只能从一个）类派生，后者最终从Object类派生。这个类称为基类。基类提供了一组方法签名和方法的实现。
CLR还允许开发人员定义接口，接口实际只是对一组方法签名进行了统一命名。这些方法不提供任何实现。类通过继承接口名称来继承接口，而且必须显式实现接口方法，否则CLR会认为此类型定义无效。C#编译器和CLR允许一个类继承多个接口，当然继承的所有接口的方法都必须实现。
类继承的一个重要特点是，凡是能够使用基类型实例的地方，都能使用派生类型的实例。接口继承的一个重要特点是，凡是能使用具有接口类型的实例的地方，都能使用实现了接口的一个类型的实例。

定义接口

接口是对一组方法签名进行了统一命名。注意，接口还能定义事件、无参属性、有参属性（C#索引器），这些本质上都是方法。
C#使用interface关键字定义接口

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

在CLR看来，接口定义就是类型定义，接口通常I开头，目的是方便在源代码中辨认接口类型。
接口定义可从另一个或多个接口中“继承”，即将其他接口的协定包括到新接口中。例如ICollection<T>接口定义就包含了IEnumerable<T>和IEnumerabel两个接口的定义。这意味着：

继承ICollection<T>接口的任何类必须实现ICollection<T>、IEnumerable<T>、IEnumerable这三个接口所定义的方法。
任何代码在用对象时，如果期待该对象的类型实现了ICollection<T>接口，可以认为该对象还实现了IEnumerable<T>、IEnumerable接口。

继承接口

public interface IComparable<in T>{
    Int32 CompareTo(T outher);
}
...
public sealed class Point : IComparable<Point> {
      private Int32 m_x, m_y;
      public Point(Int32 x, Int32 y) {
         m_x = x;
         m_y = y;
      }
      // This method implements IComparable<T> for Point
      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),
      };
      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);
   }

编译器要求将接口的方法标记为public,CLR要求将接口方法标记为virtual。不将方法标记为virtual，编译器会将它们标记为virtual和sealed：这会阻止派生类重写接口方法。将方法显示标记为virtual，编译器就会将该方法标记为virtual（并保持它的非密封状态），使派生类能够重写他。
下面例子挺有意思的，可以看一下。

internal static class InterfaceReimplementation {
   public static void Go() {
      /************************* First Example *************************/
      Base b = new Base();
      // Call's Dispose by using b's type: "Base's Dispose"
      b.Dispose();
      // Call's Dispose by using b's object's type: "Base's Dispose"
      ((IDisposable)b).Dispose();
      /************************* Second Example ************************/
      Derived d = new Derived();
      // Call's Dispose by using d's type: "Derived's Dispose"
      d.Dispose();
      // Call's Dispose by using d's object's type: "Derived's Dispose"
      ((IDisposable)d).Dispose();
      /************************* Third Example *************************/
      b = new Derived();
      // Call's Dispose by using b's type: "Base's Dispose"
      b.Dispose();
      // Call's Dispose by using b's object's type: "Derived's Dispose"
      ((IDisposable)b).Dispose();
   }
   // This class is derived from Object and it implements IDisposable
   internal class Base : IDisposable {
      // This method is implicitly sealed and cannot be overridden
      public void Dispose() {
         Console.WriteLine("Base's Dispose");
      }
   }
   // This class is derived from Base and it re-implements IDisposable
   internal class Derived : Base, IDisposable {
      // This method cannot override Base's Dispose. 'new' is used to indicate 
      // that this method re-implements IDisposable's Dispose method
      new public void Dispose() {
         Console.WriteLine("Derived's Dispose");
         // NOTE: The next line shows how to call a base class's implementation (if desired)
         // base.Dispose();
      }
   }
}

关于调用接口方法的更多探讨

FCL的String类型继承了Object的方法签名及其实现，此外String类型还实现了几个接口：IComparable,ICloneable,IEnumerable...，这意味着String类型不需要实现（或重写）Object基类型提供的方法，但必须实现所有接口声明的方法。

String s = "Jeffrey";
//S引用一个String对象，可以调用S在String，Object,IComparable...中定义的任何方法。
//ICloneable变量引用同一个String对象
ICloneable cloneable = s;
//使用cloneable只能调用ICloneable接口声明中的任何方法

String类型的变量可以操作实现接口的所有方法，而接口类型的变量却只能操作接口中定义的任何方法和Object定义的任何方法。

设计：基类还是接口

1、IS-A对比CAN-DO关系
IS-A代表属于，CAN-DO代表能做某事。
如果派生类型属于基类型，那么就用基类；如果建立的是能做的关系就用接口
2、易用性
对于开发人员，定义从基类派生的类型通常比实现接口的所有方法要容易的多。基类可提供大量功能，所以派生类型可能只需要稍加改动即可。而提供接口的话，派生类型则需要实现所有成员。
3、一致性实现
无论接口协定订立的多好，都无法保证所有人100%的实现它，而如果基类正确的话，以后根据需要稍加修改即可。
4、版本控制
向基类添加一个方法，派生类将继承该方法。而如果向接口添加新成员，则会强迫接口的继承者更改源代码并重新编译。