Effective C# 原则20:明辨接口实现和虚函数重载的区别

JerryXia 发表于 , 阅读 (1,150)

粗略的看一下,感觉实现接口和虚函数重载是一样的。你定义了一些对象,但是这些对象是在另一个类型里申明的。你被第一感觉骗了,实现接口与虚函数重载是完全不同的。在接口里定义的成员默认情况下,是根本不存在实际内容的。

派生类不能重载基类中的接口成员。接口可以隐式的实现,就是把它们从类的公共接口中隐藏。它们的概念是不同的而且使用也是不同的。

但你可以这样的实现接口:让你的派生类可以修改你的实现。你只用对派生类做一个Hook就行了。(译注:相信写过C++程序的人就知道hook是什么意思,而且我也实在想不到把hook译成什么比较好,所以就直接用hook这个原词了,就像bug一样。)

为了展示它们的不同之处,试着做一个简单的接口以及在一个类中实现它:

interface IMsg
{
  void Message();
}

public class MyClass : IMsg
{
  public void Message()
  {
    Console.WriteLine( "MyClass" );
  }
}

Message()方法是MyClass的公共接口,Message同样可以用一个接口指针IMsg来访问。现在让我们来一点繁杂的,添加一个派生类:

public class MyDerivedClass : MyClass
{
  public new void Message()
  {
    Console.WriteLine( "MyDerivedClass" );
  }
}

注意到,我添加了一个关键字new在Message方法上,用于区别前面的一个Message(参见原则29)。MyClass.Message()不是虚函数,派生类可以不提供重载版本。MyDerived类创建了一个新的Message方法,但这个方法并不是重载MyClass.Message:它隐藏了原来的方法。而且,MyClass.Message还是可以通过IMsg的引用来访问:

MyDerivedClass d = new MyDerivedClass( );
d.Message( ); // prints "MyDerivedClass".
IMsg m = d as IMsg;
m.Message( ); // prints "MyClass"

接口方法不是虚的,当你实现一个接口时,你就要在详细的相关类型中申明具体的实现内容。

但你可能想要创建接口,在基类中实现这些接口而且在派生类中修改它们的行为。这是可以办法到的。你有两个选择,如果不访问基类,你可以在派生类中重新实现这个接口:

public class MyDerivedClass : MyClass, IMsg
{
  public new void Message()
  {
    Console.WriteLine( "MyDerivedClass" );
  }
}

添加的IMsg让你的派生类的行为发生了改变,以至IMsg.Message现在是在派生类上使用的:

MyDerivedClass d = new MyDerivedClass( );
d.Message( ); // prints "MyDerivedClass".
IMsg m = d as IMsg;
m.Message( ); // prints "MyDerivedClass"

派生类上还是须要在MyDerivedClass.Message()方法上添加关键字new,这还是有一点隐患(参见原则29)。基类还是可以通过接口引用来访问:

MyDerivedClass d = new MyDerivedClass( );
d.Message( ); // prints "MyDerivedClass".
IMsg m = d as IMsg;
m.Message( ); // prints "MyDerivedClass"
MyClass b = d;
b.Message( ); // prints "MyClass"

唯一可以修正这个问题的方法是修改基类,把接口的申明修改为虚函数:

public class MyClass : IMsg
{
  public virtual void Message()
  {
    Console.WriteLine( "MyClass" );
  }
}

public class MyDerivedClass : MyClass
{
  public override void Message()
  {
    Console.WriteLine( "MyDerivedClass" );
  }
}

MyDerivedClass以及其它所有从MyClass派生的类可以申明它们自己的Message()方法。这个重载的版本每次都会调用:通过MyDerivedClass的引用,通过IMsg接口的引用,或者直接通过MyClass的引用。

如果你不喜欢混杂的虚函数概念,那就对MyClass的定义做一个小的修改:

public abstract class MyClass, IMsg
{
  public abstract void Message();
}

是的,你可以用一个抽象方法来实现一个接口。通过申明一个接口内的抽象的方法,你可以让你的所有派生都必须实现这个接口。现在,IMsg接口成为了MyClass的一个组成部份,你的每一个派生类都必须实现它。

隐式接口实现,可以让你在一个类上隐藏公共的接口成员方法,而且也实现了这个接口。它在实现接口和虚函数重载上绕了几个圈。当有多个合适的函数版本时,你可以利用隐式接口的实现来限制用户的编码。在原则26讲到的IComparable习惯会详细的讨论这一点。

实现接口让我们有更多的选择,用于创建和重载虚函数。你可以创建隐秘的实现,虚的实现,或者抽象关联到派生类。你可以精确的决定,你的派生类如何以及何时,修改接口的默认实现。接口方法不是虚方法,而是一个独立的约定!

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