在我的开发学习中,我觉得我必须学习更多关于接口的知识。

我经常读到它们,但我似乎无法理解它们。

我读过这样的例子:动物基类,IAnimal接口的东西,如“Walk”,“Run”,“GetLegs”等-但我从来没有工作过,觉得“嘿,我应该在这里使用接口!”

我错过了什么?为什么这个概念对我来说这么难理解!我只是害怕这样一个事实,我可能从来没有意识到一个具体的需要-主要是由于一些缺失的理解他们!这让我觉得我作为一名开发人员缺少了一些东西!如果有人有过这样的经历,并取得了突破,我会很感激一些关于如何理解这个概念的建议。谢谢你!


当前回答

我喜欢军队的比喻。

中士不在乎你是软件开发人员、音乐家还是律师。 你被当作士兵对待。

对于中士来说,不去操心与他一起工作的人的具体细节更容易, 把每个人都当作抽象的士兵(…如果他们表现得不像孩子,就要惩罚他们)。

人们像士兵一样行动的能力被称为多态性。

接口是帮助实现多态的软件结构。

为了实现简单,需要抽象细节,这就是你问题的答案。

Polymorphism, which etymologically means "many forms," is the ability to treat an object of any subclass of a base class as if it were an object of the base class. A base class has, therefore, many forms: the base class itself, and any of its subclasses. (..) This makes your code easier for you to write and easier for others to understand. It also makes your code extensible, because other subclasses could be added later to the family of types, and objects of those new subclasses would also work with the existing code.

其他回答

把接口想象成一个契约。这是一种说法,“这些类应该遵循这些规则。”

所以在IAnimal的例子中,它是一种说,“我必须能够在实现IAnimal的类上调用Run, Walk等。”

为什么这个有用?您可能希望构建一个函数,该函数依赖于必须能够在对象上调用Run和Walk这一事实。你可以有以下内容:

public void RunThenWalk(Monkey m) {
    m.Run();
    m.Walk();
}

public void RunThenWalk(Dog d) {
    d.Run();
    d.Walk();
}

... 对所有你知道能跑能走的物体重复这一步骤。然而,在你的IAnimal接口中,你可以像下面这样定义函数:

public void RunThenWalk(IAnimal a) {
    a.Run();
    a.Walk();
}

通过根据接口编程,您实际上是信任类来实现接口的目的。所以在我们的例子中,想法是“我不在乎他们怎么跑和走,只要他们能跑和走。”只要他们履行协议,我的RunThenWalk就有效。它在不了解任何其他课程的情况下运行得很好。”

在这个相关的问题上也有很好的讨论。

它解决了一个具体的问题:

你有a b c d四种不同类型。在你的代码中,你可以这样写:

a.Process();
b.Process();
c.Process();
d.Process();

为什么不让他们实现IProcessable呢

List<IProcessable> list;

foreach(IProcessable p in list)
    p.Process();

当你添加50种类型的类,它们都做同样的事情时,这种伸缩性会更好。


另一个具体问题是:

你有没有看过System.Linq.Enumerable?它定义了大量的扩展方法,可以对实现IEnumerable的任何类型进行操作。因为任何实现IEnumerable的东西基本上都在说“我支持无序foreach类型模式中的迭代”,所以你可以为任何可枚举类型定义复杂的行为(Count、Max、Where、Select等)。

假设你正在制作一款第一人称射击游戏。玩家有多种枪可供选择。

我们可以有一个接口Gun,它定义了函数shoot()。

我们需要不同的子类枪类,即霰弹枪狙击手等。

ShotGun implements Gun{
    public void shoot(){
       \\shotgun implementation of shoot.
    } 
}

Sniper implements Gun{
    public void shoot(){
       \\sniper implementation of shoot.
    } 
}

射击类

射手把所有的枪都装在他的盔甲里。让我们创建一个List来表示它。

List<Gun> listOfGuns = new ArrayList<Gun>();

射手在需要时使用switchGun()函数循环使用他的枪。

public void switchGun(){
    //code to cycle through the guns from the list of guns.
    currentGun = //the next gun in the list.
}

我们可以使用上面的函数设置当前的Gun,当调用fire()时,简单地调用shoot()函数。

public void fire(){
    currentGun.shoot();
}

shoot函数的行为将根据Gun接口的不同实现而有所不同。

结论

当一个类函数依赖于来自另一个类的函数时,创建一个接口,而另一个类根据实现的类的实例(对象)改变其行为。

例如,Shooter类的fire()函数期望枪械(Sniper, ShotGun)实现shoot()函数。 所以如果我们换枪开火。

shooter.switchGun();
shooter.fire();

我们已经改变了fire()函数的行为。

假设你想要模拟当你试图睡觉时可能发生的烦恼。

接口前的模型

class Mosquito {
    void flyAroundYourHead(){}
}

class Neighbour{
    void startScreaming(){}
}

class LampJustOutsideYourWindow(){
    void shineJustThroughYourWindow() {}
}

正如你清楚地看到的,当你试图睡觉时,许多“事情”都可能令人讨厌。

使用没有接口的类

但是在使用这些类时,我们遇到了一个问题。他们毫无共同之处。您必须分别调用每个方法。

class TestAnnoyingThings{
    void testAnnoyingThinks(Mosquito mosquito, Neighbour neighbour, LampJustOutsideYourWindow lamp){
         if(mosquito != null){
             mosquito.flyAroundYourHead();
         }
         if(neighbour!= null){
             neighbour.startScreaming();
         }
         if(lamp!= null){
             lamp.shineJustThroughYourWindow();
         }
    }
}

带有接口的模型

为了克服这个问题,我们可以引入一个iterface

interface Annoying{
   public void annoy();

}

并在类中实现它

class Mosquito implements Annoying {
    void flyAroundYourHead(){}

    void annoy(){
        flyAroundYourHead();
    }
}

class Neighbour implements Annoying{
    void startScreaming(){}

    void annoy(){
        startScreaming();
    }
}

class LampJustOutsideYourWindow implements Annoying{
    void shineJustThroughYourWindow() {}

    void annoy(){
        shineJustThroughYourWindow();
    }
}

接口使用

这将使这些类的使用更容易

class TestAnnoyingThings{
    void testAnnoyingThinks(Annoying annoying){
        annoying.annoy();
    }
}

当您成为库开发人员(为其他编码员编写代码的人)时,接口将变得很明显。我们中的大多数人都是从应用程序开发人员开始的,我们使用现有的api和编程库。

同样的,接口是一种契约,还没有人提到接口是一种使代码的某些部分稳定的好方法。当它是一个团队项目时(或者当您正在开发其他开发人员使用的代码时),这尤其有用。所以,这里有一个具体的场景:

当您在团队中开发代码时,其他人可能会使用您编写的代码。当他们为你的(稳定的)接口编写代码时,他们会非常高兴,而当你可以自由地改变你的实现(隐藏在接口后面)而不破坏你团队的代码时,你也会非常高兴。它是信息隐藏的一种变体(接口是公开的,实现对客户端程序员隐藏)。阅读更多关于受保护的变种。

另请参阅有关接口编码的相关问题。