C#中的interface没那么简单

最近在园子里闲逛看到一篇文章“（抽象）类和接口细节分析”，尽管作者很细心很细致。可事实上C#里面的interface没那么简单，interface有着大量不为人知的小秘密的说。

 

1、值类型也能实现接口。

尽管可能很多人连值类型都没用过，但值类型可以实现接口，是一个非常有用的特性。当值类型转换为接口类型时，会自动装箱成引用类型从而实现多态，但一般用值类型实现接口的老鸟都不会被这些小陷阱所迷惑的。

 

2、除了接口，没有什么类型可以不实现接口

抽象类可以不实现接口？其实不然，抽象类只能抽象接口的实现，即将实现变为abstract的，但不能不实现接口。也许你会疑惑，abstract实现接口成员和不实现接口成员到底有区别？尽管区别不大，但还是存在的，从理论上来说的话，就是slot上的方法的区别。抽象类用abstract成员实现接口后，子类再override来实现抽象类的abstract成员，这会使得子类的实现是在abstract实现之下而不是直接在接口成员之下。从实际效果上来说，由于抽象类的abstract的实现存在，使得子类中可以选择对抽象类和接口进行分别实现（重新实现接口）。

 

3、但事实上接口也不能实现接口，只是把多个接口捆绑起来。

一段有趣的代码如下

public interface IA
{
  void Test();
}

public interface IB : IA { }

public interface IC : IA { }

public interface ID : IB, IC { }

当实现ID时，等于同时实现ID、IC、IB和IA，但事实上，你只需要实现一个Test方法，也只能实现一个Test方法，也就是IA.Test，IB、IC、ID都是没有Test方法的。

当然，你可以尝试在IB或是其他接口中再放入一个Test，便会产生一些奇妙的事情。

 

4、同一接口成员在同一类型中只能被实现一次。

显示实现接口已经不是什么秘密了，但很多人却并不知道，如果你显示实现了接口，那么隐式实现就不存在了。这就是接口只能被实现一次：

 

public interface IA
{
  void Test();
}

public interface IB
{
  void Test();
}


public class TestClass : IA, IB
{

  public void Test()
  {
    throw new NotImplementedException();
  }

  void IB.Test()
  {
    throw new NotImplementedException();
  }
}

 

在这段代码中，第一个Test方法实际上只实现了IA.Test，而如果将第二个Test方法去掉，则第一个方法就会同时实现两个Test，即IA.Test和IB.Test。不妨自己动手去试一下。

 

5、同一个类型也只能实现同一个接口一次。

其实不论类型的父类重复实现了同一个接口多少次，一个类型只能实现一个接口一次。考虑下面的代码：

public interface ITest
{
  void Test();
}

public abstract class Test1 : ITest
{
  public void Test()
  {
    throw new NotImplementedException();
  }
}

public abstract class Test2 : Test1, ITest
{
  public new void Test()
  {
    throw new NotImplementedException();
  }
}

public abstract class Test3 : Test2, ITest
{
  public new void Test()
  {
    throw new NotImplementedException();
  }
}

无论在基类中实现了多少次ITest接口，事实上在ITest3的接口列表中永远只有一个ITest（GetInterfaces），也只能对ITest的每个成员实现一次（隐式或显式）。

 

6、实现接口的成员实际可见性总是不低于接口可见性。显示实现接口的成员可见性总是等同于接口可见性（因为它们默认都是private的）。

重写基类成员的成员必须有相同的可见性，接口则不必，隐式实现总是要求成员必须为public。同时，一个类型可以实现可见性比自己高或低的接口，但不能继承可见性比自己低的基类。

因为能访问到接口的类型的地方一定能访问到接口的实现成员，所以实现接口的成员的实际可见性总不低于接口。

一个很常见的手法，一个可见性较低的类型通过可见性高的接口来暴露自己的成员，事实几乎所有的枚举器（IEnumerator的实例）都是private的类型，透过接口来暴露功能。

 

当然，你也可以设计一个internal的接口，然后让某个类型去“显示实现”，这个时候实现接口的成员的“实际”可见性将跟随接口变为internal。

由于隐式实现接口要求成员必须是public的，如果要用可见性较低的接口来制约成员可见性就只能用显式实现接口成员。也许有人会很奇怪我干嘛降级成员的可见性？因为有时候可见性高了并不是什么好事，它会破坏组件（不是类型）的封装。当然更多的时候，我们只是需要一个手段来统一设置某些成员的可见性。

 

不过，我们也能想出更多非常好玩的玩法：

public abstract class Test
{
  protected interface ITest
  {
    void Test();
  }

  public class Nested : ITest
  {

    void ITest.Test()
    {
      throw new NotImplementedException();
    }
  }
}

这也是显示实现接口特性除了解决名称和冲突问题之外最大的用处。