c# - 接口(interface)和 header

Question

今天我遇到了 C# 接口(interface)的概念，我有一个希望很简单的问题，看看我是否理解它们......它们与 C++ 头文件非常相似吗？我的意思是，据我所知，您定义了一个类的主干，但实际上没有定义它的作用，这有点类似于标题，对吗？我阅读了整个 MSDN 定义，它并没有真正让我 100% 清楚。我相信我有这个想法(编写并附上了一个非常初级的程序，看看我是否理解)但是我至少在明天晚上之前完全理解它们的基础知识是非常重要的。

示例:

namespace InterfaceTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            KitchenStaff newKitchen = new KitchenStaff();
            newKitchen.getBakers();
            newKitchen.getBaristas();
            newKitchen.getCooks();
            Console.ReadLine();

            KitchenDuties newKitchen1 = new KitchenDuties();
            newKitchen1.getBakers();
            newKitchen1.getBaristas();
            newKitchen1.getCooks();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    interface Bakers
    {
        void getBakers();
    }
    interface Cooks
    {
        void getCooks();
    }
    interface Baristas
    {
        void getBaristas();
    }

    class KitchenInfo
    {
        private string m_kitchen_name = "";
        private Int16 m_bakers = 0;
        private Int16 m_baristas = 0;
        private Int16 m_cooks = 0;

        public string Name
        {
            get
            {
                return m_kitchen_name.ToString();
            }
            set
            {
                m_kitchen_name = value;
            }
        }
        public string Bakers
        {
            get
            {
                return m_bakers.ToString();
            }
            set
            {
                m_bakers = Convert.ToInt16(value);
            }
        }
        public string Baristas
        {
            get
            {
                return m_baristas.ToString();
            }
            set
            {
                if (value != string.Empty)
                {
                    m_baristas = Convert.ToInt16(value);
                }
            }
        }
        public string Cooks
        {
            get
            {
                return m_cooks.ToString();
            }
            set
            {
                if (value != string.Empty)
                {
                    m_cooks = Convert.ToInt16(value);
                }
            }
        }
    }

    class KitchenStaff : KitchenInfo, Bakers, Cooks, Baristas
    {
        public KitchenStaff()
        {
            Console.WriteLine("What is this kitchens name?");
            Name = Console.ReadLine();

            Console.WriteLine("How many bakers?");
            Bakers = Console.ReadLine();

            Console.WriteLine("How many baristas?");
            Baristas = Console.ReadLine();

            Console.WriteLine("How many cooks?");
            Cooks = Console.ReadLine();
        }
        public void getBakers()
        {
            System.Console.WriteLine("In {0} there are {1} bakers.", Name, Bakers);
        }
        public void getBaristas()
        {
            System.Console.WriteLine("In {0} there are {1} baristas.", Name, Baristas);
        }
        public void getCooks()
        {
            System.Console.WriteLine("In {0} there are {1} cooks.", Name, Cooks);
        }
    }
    class KitchenDuties : KitchenInfo, Bakers, Cooks, Baristas
    {
        public KitchenDuties()
        {
            Console.WriteLine("What is this kitchens name?");
            Name = Console.ReadLine();

            Console.WriteLine("How many bakers?");
            Bakers = Console.ReadLine();

            Console.WriteLine("How many baristas?");
            Baristas = Console.ReadLine();

            Console.WriteLine("How many cooks?");
            Cooks = Console.ReadLine();
        }
        public void getBakers()
        {
            System.Console.WriteLine("In {0}, the {1} bakers make fattening cookies.", Name, Bakers);
        }
        public void getBaristas()
        {
            System.Console.WriteLine("In {0}, the {1} baristas serve hot coffee.", Name, Baristas);
        }
        public void getCooks()
        {
            System.Console.WriteLine("In {0}, the {1} cooks make tender steak.", Name, Cooks);
        }
    }
}

Answer 1

从概念上看，您似乎并不了解接口(interface)。

虽然 C# 中的接口(interface)具有特定含义，但在包括 C++ 在内的任何面向对象语言中，更普遍的是，您可以谈论类的“公共(public)接口(interface)”。这本质上是另一个类可以看到的:它看不到私有(private)成员，也看不到方法的内容，它只能看到其公共(public)成员的签名。

例如，如果我有一个类:

public class MyClass
{
    private int _myPrivateInt;
    public int MyPublicInt;

    private void DoSomethingPrivate(int input)
    {
        //Some code goes here
    }

    public void DoSomethingPublic(int input)
    {
        //Some more code goes here
    }
}

对于不同的类，所有“可见”的内容将是:

int MyPublicInt;
void DoSomethingPublic(int input);

这是为了封装——一个类不应该关心另一个类的具体实现细节。 MyClass 公开声明其他类需要知道如何与之交互的内容，并将其他所有内容保留给自己。

这就是接口(interface)实际上是什么的概念，在 C# 中，接口(interface)几乎是一种无需公共(public)方法即可指定信息的方法。要理解其中的原因，您需要了解一个相关概念，多态性。考虑这些类:

public class InMemoryCustomerDataStorage
{
    public void StoreCustomerInfo(CustomerInfo info)
    {
        //Actual implementation goes here
    }

    public CustomerInfo RetrieveCustomerInfo(int customerId)
    {
        //Actual implementation goes here
    }
}

public class DatabaseCustomerDataStorage
{
    public void StoreCustomerInfo(CustomerInfo info)
    {
        //Actual implementation goes here
    }

    public CustomerInfo RetrieveCustomerInfo(int customerId)
    {
        //Actual implementation goes here
    }
}

public class FileCustomerDataStorage
{
    public void StoreCustomerInfo(CustomerInfo info)
    {
        //Actual implementation goes here
    }

    public CustomerInfo RetrieveCustomerInfo(int customerId)
    {
        //Actual implementation goes here
    }
}

这三者的目的相同，但方式不同。它们都允许您存储客户信息，并通过 id 检索它。他们也可能有我没有写出来的其他私有(private)成员，例如 File 可能有一个创建文件的方法，如果它不存在，等等。他们都有实际的实现，而不是那些评论，当然, 我没有把它们全部写出来，因为这只是一个例子。

那么界面如何在这里派上用场呢？关键是您的程序的某些部分可能想要存储和检索客户信息，但并不关心它是如何完成的。事实上，一般来说，他们不应该明确指定如何存储它，除非他们直接需要关心。如果随着程序的增长，您需要更改使用的存储类型怎么办？您必须找到您编写的每个地方 InMemoryCustomerDataStorage 并将其替换为 DatabaseCustomerDataStorage。或者，如果您大部分时间都想使用数据库，但是当您测试代码时，您想使用内存存储以便它运行得更快怎么办？您甚至可以编写一个需要进行数据存储但本身不包含数据存储类的库。对此的解决方案是使用接口(interface)。你会写:

public interface ICustomerDataStorage
{
    void StoreCustomerInfo(CustomerInfo info);
    CustomerInfo RetrieveCustomerInfo(int customerId);
}

然后在一个需要做一些客户数据存储的类中可能是这样的:

public class NewCustomerProcessor
{
    private ICustomerDataStorage _storage;

    public NewCustomerProcessor(ICustomerDataStorage storage)
    {
        _storage = storage;
    }

    public void Process(string name, string address, string email, int age)
    {
        CustomerInfo info = new CustomerInfo(name, address, email, age);
        if(Validate(info))
            _storage.StoreCustomerInfo(info);
    }

    private bool Validate(CustomerInfo info)
    {
         //Some validation logic
    }
}

现在这个类功能齐全，在任何时候它都不必担心使用 ICustomerDataStorage 的具体实现。它可以存储在内存中、文件中、数据库中，它并不关心。实现 ICustomerDataStorage 的类可以在完全不同的程序集和项目中，我可以将我的项目放在 github 上，任何下载它以在他们自己的项目中使用的人都可以编写他们自己的 ICustomerDataStorage 实现。