Опубликован: 15.09.2010 | Доступ: свободный | Студентов: 5576 / 968 | Оценка: 3.97 / 3.80 | Длительность: 14:45:00
Лекция 9:

Интерфейсы. Контейнерные классы

Интерфейсы и наследование

Интерфейс может не иметь или иметь сколько угодно интерфейсов-предков, в последнем случае он наследует все элементы всех своих базовых интерфейсов, начиная с самого верхнего уровня.

Как и в обычной иерархии классов, базовые интерфейсы определяют общее поведение, а их потомки конкретизируют и дополняют его. В интерфейсе-потомке можно также указать элементы, переопределяющие унаследованные элементы с такой же сигнатурой. В этом случае перед элементом указывается ключевое слово new, как и в аналогичной ситуации в классах. С помощью этого слова соответствующий элемент базового интерфейса скрывается. Класс, реализующий интерфейс, должен определять все его элементы, в том числе унаследованные.

Интерфейс, на собственные или унаследованные элементы которого имеется явная ссылка, должен быть указан в списке предков класса.

Класс наследует все методы своего предка, в том числе те, которые реализовывали интерфейсы. Он может переопределить эти методы с помощью спецификатора new, но обращаться к ним можно будет только через объект класса. Если использовать для обращения ссылку на интерфейс, вызывается не переопределенная версия:

interface IBase  
{  
   void A();  
}  

class Base : IBase  
{  
   public void A() { ... }  
}  

class Derived: Base
{  
   new public void A() { ... }  
}  

...
Derived d = new Derived ();  
d.A();                        // вызывается Derived.A();  
IBase id = d;  
id.A();                       // вызывается Base.A();

Однако если интерфейс реализуется с помощью виртуального метода класса, после его переопределения в потомке любой вариант обращения (через класс или через интерфейс) приведет к одному и тому же результату. Метод интерфейса, реализованный явным указанием имени, объявлять виртуальным запрещается.

Существует возможность повторно реализовать интерфейс, указав его имя в списке предков класса наряду с классом-предком, уже реализовавшим этот интерфейс. При этом реализация переопределенных методов базового класса во внимание не принимается:

interface IBase  
{  
   void A();  
}  

class Base : IBase  
{  
   void IBase.A() { ... }        // не используется в Derived
}  

class Derived : Base, IBase
{  
   public void A() { ... }  
}

Если класс наследует от класса и интерфейса, которые содержат методы с одинаковыми сигнатурами, унаследованный метод класса воспринимается как реализация интерфейса. Вообще при реализации интерфейса учитывается наличие "подходящих" методов в классе независимо от их происхождения. Это могут быть методы, описанные в текущем или базовом классе, реализующие интерфейс явным или неявным образом.

Стандартные интерфейсы .NET

В библиотеке классов .NET определено множество стандартных интерфейсов, задающих желаемое поведение объектов. Например, интерфейс IComparable задает метод сравнения объектов на больше-меньше, что позволяет выполнять их сортировку. Реализация интерфейсов IEnumerable и IEnumerator дает возможность просматривать содержимое объекта с помощью конструкции foreach, а реализация интерфейса ICloneable — клонировать объекты.

Стандартные интерфейсы поддерживаются многими стандартными классами библиотеки. Например, работа с массивами с помощью цикла foreach возможна именно потому, что тип Array реализует интерфейсы IEnumerable и IEnumerator. Можно создавать и собственные классы, поддерживающие стандартные интерфейсы, что позволит использовать объекты этих классов стандартными способами.

Сравнение объектов

Интерфейс IComparable определен в пространстве имен System. Он содержит всего один метод CompareTo, возвращающий результат сравнения двух объектов — текущего и переданного ему в качестве параметра:

interface IComparable
{
    int CompareTo( object obj )
}

Метод должен возвращать:

  • 0, если текущий объект и параметр равны;
  • отрицательное число, если текущий объект меньше параметра;
  • положительное число, если текущий объект больше параметра.

Реализуем интерфейс IComparable в знакомом нам классе Monster. В качестве критерия сравнения объектов выберем поле health. В листинге 9.1 приведена программа, сортирующая массив монстров по возрастанию величины, характеризующей их здоровье.

using System;
namespace ConsoleApplication1
{
    class Monster : IComparable
    {
        public Monster( int health, int ammo, string name )
        {
            this.health = health;
            this.ammo   = ammo;
            this.name   = name;
        }
        
        virtual public void Passport()
        {
            Console.WriteLine( "Monster {0} \t health = {1} ammo = {2}", 
                               name, health, ammo );
        }

        public int CompareTo( object obj )          // реализация интерфейса
        {
            Monster temp = (Monster) obj;
            if ( this.health > temp.health ) return  1;
            if ( this.health < temp.health ) return -1;
            return 0;
        }

        string name;
        int health, ammo;
    }

    class Class1
    {   static void Main()
        {
            const int n = 3;
            Monster[] stado = new Monster[n];

            stado[0] = new Monster( 50, 50, "Вася" );
            stado[1] = new Monster( 80, 80, "Петя" );
            stado[2] = new Monster( 40, 10, "Маша" );

            Array.Sort( stado );               // сортировка стала возможной
            foreach ( Monster elem in stado ) elem.Passport();
        }
    }
}
Листинг 9.1. Пример реализации интерфейса IComparable

Результат работы программы:

Monster Маша     health = 40 ammo = 10
Monster Вася     health = 50 ammo = 50
Monster Петя     health = 80 ammo = 80

Во многих алгоритмах требуется выполнять сортировку объектов по различным критериям. В C# для этого используется интерфейс IComparer, который мы рассмотрим далее.

Георгий Кузнецов
Георгий Кузнецов

"Сокрытие деталей реализации называется инкапсуляцией (от слова "капсула"). "

Сколько можно объяснять?!

ИНКАПСУЛЯЦИЯ НЕ РАВНА СОКРЫТИЮ!!!

Инкапсуляция это парадигма ООП, которая ОБЕСПЕЧИВАЕТ СОКРЫТИЕ!!!

НО СОКРЫТИЕМ  НЕ ЯВЛЯЕТСЯ!!! 

Если буровая коронка обеспечивает разрушение породы, то является ли она сама разрушением породы? Конечно нет!

Ольга Притоманова
Ольга Притоманова