CLR设计类型之接口

写在前面的话：            

写到这一节的时候，CLR设计类型就已经结束了，因为CLR要求的是有一定基础的人看的，所以我们不是从基础类型以及运算符开始的，文章从一开始就讲的是深入面向对象编程，研究C#程序的设计模式。C#面向对象编程有三个特点：封装，继承，多态。接口的实现就是实现继承

其实在开始之前说一下这两天发生的事情，前几天维护项目代码时，虽然是自己写得但是由于逻辑判断比较多，有些变量名起的也不是很有意义，在看的时候就完全忘记当初为啥要写成这样了，也是有点汗颜，所以最近就把代码整洁之道也放在了看书的目录上，今后的示例代码也会符合代码整洁之道上的一些要求去写。而不是用无意义的a，b，c去做为变量名。

接口定义：

那么接口要做的事，也是让代码更加简洁的事情，接口定义了所有类继承接口时应遵循的语法合同。接口定义了语法合同 "是什么" 部分，派生类定义了语法合同 "怎么做" 部分。接口定义了属性、方法和事件，这些都是接口的成员。接口只包含了成员的声明。成员的定义是派生类的责任。接口提供了派生类应遵循的标准结构。

说了这么多，那么我们用接口实现一个计算器的例子，通过这个例子来说明接口到底是如何定义，如何使用的。先看接口的定义：

   interface ICalculator {
         //通常接口命令以 I 字母开头，ICalculator 中文意思就是计算器接口
         //这个接口规定了一个计算器要有基本的加减乘除运算方法
         //加法
         int Add(int x,int y);
         //减法
         int Reduce(int x, int y);
         //乘法
         int Ride(int x, int y);
         //除法
         int Except(int x, int y);
     }

接口实现：

上面的代码很简单吧，在接口中不能声明静态方法，接口中的方法不能用可见性修饰符修饰，在来看这句话：接口定义了所有类继承接口时应遵循的语法合同，也就是接口先规定好了我要实现那些方法和行为，继承我的要实现（重写）我的所有方法，并且返回值要和我相同，参数也要和我相同。否则就是违反了合同，语法就会报出错误。有了合同，类现在就像是一个建筑包工头，我只需要按照你的约定做，你让我盖十层楼，我就盖十层楼。继承接口类如下：

  public class Calculator : ICalculator
     {
         //：表示继承了计算机接口
         //实现接口中的加法
         public int Add(int x, int y) {
             int sum = x + y;
             return sum;
         }
         //实现接口中的减法
         public int Reduce(int x, int y)
         {
             int sum = x - y;
             return sum;
         }
         //实现接口中的乘法
         public int Ride(int x, int y)
         {
             int sum = x * y;
             return sum;
         }
         //实现接口中的除法
         public int Except(int x, int y)
         {
             int sum = x / y;
             return sum;
         }
     }

接口调用： 

继承类必须实现接口中的所有方法，并且不能静态类继承接口，这里实现了接口中得所有方法，继续用上一个例子，接口好比是一个承包方：会告诉你我要什么样的房子，房子的颜色和大小，继承类就是施工方，按照承包方的要求去盖房子，知道了房子大小就开始计算要买多少砖瓦水泥。那么实现了接口的类如何调用实现呢？和正常的类一样调用和实现：

     static void Main(string[] args)
         {
             //实例化一个计算器
             Calculator calculator1 = new Calculator();
             //输出计算器的实现  输出结果为3
             Console.WriteLine(calculator1.Reduce(, ));
         }

这就是一个最简单的接口调用和实现。看了这么多，你可能觉得使用接口不是更加麻烦了么？如果从基类中继承不是更加简单？这样还需要定义接口，并且接口中所有成员都必须实现其方法。表明上来看是这样的，那么所有东西都有其使用的场景，接口的出生也不是为了简单类而出生。C#和CLR所支持的泛型接口为开发人员提供了许多非常出色的功能，接下来我们讨论一下泛型接口提供的一些好处

泛型接口

首先泛型接口提供了出色的编译时类型安全性，有的接口在定义的方法使用了object参数或object返回类型，在代码调用这些接口方法时，可传递任何类型的实例应用，但这通常不是我们期望的，并且使用非泛型还会造成装箱拆箱操作，今天列举C#中另外一个泛型接口IComparable，

   public interface IComparable<in T>
     {
         //
         // 摘要:
         //     比较当前对象和同一类型的另一对象。
         //
         // 参数:
         //   other:
         //     与此对象进行比较的对象。
         //
         // 返回结果:
         //     一个值，指示要比较的对象的相对顺序。返回值的含义如下：值含义小于零此对象小于 other 参数。零此对象等于 other。大于零此对象大于 other。
         int CompareTo(T other);
     }

这是进行大小比较的接口，接受的参数是泛型，并且泛型参数支持协变和逆变，更大程度的支持参数的灵活性，他展示了泛型接口的另外一个好处，类可以实现一个接口若干次，只要每次使用不同的类型参数，示例：

   public sealed class Comparable:IComparable<int>,IComparable<string>
     {
         private  int  m_val=;
         //方法实现了IComparable<string>的CompareTo方法
         public int CompareTo(string str)
         {
             return m_val.CompareTo(Convert.ToInt32(str));
         }
         //方法实现了IComparable<string>的CompareTo方法
         public int CompareTo(int number)
         {
             return m_val.CompareTo(number);
         }
     }

需要说明的是，上面的代码最终在return m_val.CompareTo(Convert.ToInt32(str));这里实际调用的元数据int的CompareTo方法，因此虽然可以接收不同类型参数，但在比较的时候还是要对泛型参数进行int转化，才可以实现int的CompareTo方法。

泛型接口约束

泛型接口还可以对自身进行约束，也称作接口约束，接口约束可以将泛型类型参数约束为多个接口，这样一来，传递的参数类型必须全部接口约束。初读这段话是不是很晕？什么是将泛型类型参数约束为多个接口？为什么约束过后，传递的参数类型必须实现全部约束？全部约束指的是哪一些约束？

    public static class SomeType {
         private static void Test() {
             int x = ;
             Guid g = new Guid();
             //可以通过 因为int继承了IComparable, IFormattable, IConvertible, IComparable<Int32>, IEquatable<Int32>
             M(x);
             //编译不能通过,因为GUID没有继承IConvertible
             //public struct Guid : IFormattable, IComparable, IComparable<Guid>, IEquatable<Guid>
             M(g);
         }
         //M的类型参数T被约束为只支持同时实现了
         //IComparable和IConvertible接口的类型
         private static int M<T>(T t) where T : IComparable, IConvertible {
             return ;
         }
     }

上面的方法，就是将参数约束了指定的接口，并且只有实现被约束的接口才能通过编译，否则就会失败。这就是接口的泛型约束。

总结：类还是接口？

首先类只能继承一个实现，而接口可以继承多个，如果多种对象类型都能做某事，就为它创建接口。

如果是简单的类型，那么就使用基类，基类实现了大量的功能，并且不用实现所有成员