Ниже приведен пример программы, в которой реализуется представленный ра нее 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("\nСбросить"); ob.Reset(); for(int i=0; i < 5; i++) Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.GetNext()); Console.WriteLine("\nНачать 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 компи лируемых 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 опреде лять их собственные дополнительные члены. В качестве примера ниже приведен дру гой вариант класса ByTwos, в который добавлен метод GetPrevious(), возвращаю щий 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 GetNext() { 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 посколь ку 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 клас сов. В качестве примера ниже приведен класс Primes, генерирующий ряд простых чисел. Обратите внимание на то, реализация интерфейса ISeries в этом классе ко ренным 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 GetNext() { 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 чи сел. 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 ссы лочного 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, реализован ный в классе данного объекта. Этот процесс аналогичен применению ссылки на базо вый класс для доступа к объекту производного класса, как пояснялось в главе 11.
В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение интер фейсной 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; 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; } } // Использовать интерфейс ISeries для реализации // процесса генерирования простых чисел. class Primes : ISeries { int start; int val; public Primes() { start = 2; val = 2; } public int GetNext() { 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() { ByTwos twoOb = new ByTwos(); Primes primeOb = new Primes(); ISeries ob; for(int i=0; i < 5; i++) { ob = twoOb; Console.WriteLine("Следующее четное число равно " + ob.GetNext()); ob = primeOb; Console.WriteLine("Следующее простое число " + "равно " + ob.GetNext()); } } }
Вот к какому результату приводит выполнение этой программы: Следующее четное число равно 2 Следующее простое число равно 3 Следующее четное число равно 4 Следующее простое число равно 5 Следующее четное число равно 6 Следующее простое число равно 7 Следующее четное число равно 8 Следующее простое число равно 11 Следующее четное число равно 10 Следующее простое число равно 13
В методе Main() переменная ob объявляется для ссылки на интерфейс ISeries. Это означает, что в ней могут храниться ссылки на объект любого класса, реализующе го интерфейс ISeries. В данном случае она служит для ссылки на объекты twoOb и primeOb классов ByTwos и Primes соответственно, в которых реализован интерфейс ISeries.
И еще одно замечание: переменной ссылки на интерфейс доступны только методы, объявленные в ее интерфейсе. Поэтому интерфейсную ссылку нельзя использовать для доступа к любым другим переменным и методам, которые не поддерживаются объек том класса, реализующего данный интерфейс. Интерфейсные свойства
Аналогично методам, свойства указываются в интерфейсе вообще без тела. Ниже приведена общая форма объявления интерфейсного свойства. // Интерфейсное свойство тип имя{ get; set; }
Очевидно, что в определении интерфейсных свойств, доступных только для чтения или только для записи, должен присутствовать единственный аксессор: get или set соответственно.
Несмотря на то что объявление свойства в интерфейсе очень похоже на объявление автоматически реализуемого свойства в классе, между ними все же имеется отличие. При объявлении в интерфейсе свойство не становится автоматически реализуемым. В этом случае указывается только имя и тип свойства, а его реализация предоставляет ся каждому реализующему классу. Кроме того, при объявлении свойства в интерфейсе не разрешается указывать модификаторы доступа для аксессоров. Например, аксессор set не может быть указан в интерфейсе как private.
Ниже в качестве примера приведен переделанный вариант интерфейса ISeries и класса ByTwos, в котором свойство Next используется для получения и установки следующего по порядку числа, которое больше предыдущего на два. // Использовать свойство в интерфейсе. using System; public interface ISeries { // Интерфейсное свойство. int Next { get; // возвратить следующее по порядку число set; // установить следующее число } } // Реализовать интерфейс ISeries. class ByTwos : ISeries { int val; public ByTwos() { val = 0; } // Получить или установить значение. public int Next { get { val += 2; return val; } set { val = value; } } } // Продемонстрировать применение интерфейсного свойства. class SeriesDemo3 { static void Main() { ByTwos ob = new ByTwos(); // Получить доступ к последовательному ряду чисел с помощью свойства. for(int i=0; i < 5; i++) Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.Next); Console.WriteLine("\nНачать с числа 21"); ob.Next = 21; for(int i=0; i < 5; i++) Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.Next); } }