《Effective C#》Item 20：区分接口实现与虚函数重载

本文的英文标题为“Distinguish Between Implementing Interfaces and Overriding Virtual Functions”，但是文章的内容主要涉及的是如何在多层继承中使用接口，因此觉得文章标题和内容有些不符（也许我水平比较低，无法真正理解文章的内容）。
 

众所周知，在一个类中对接口所定义方法的实现，默认是不会加上“virtual”关键字的。
一般的形式如下。
    interface IMsg

    {

        void Message();

    }

 

    public class MyClass:IMsg

    {

        #region IMsg Members

        public void Message()

        {

            // TODO:  Add MyClass.Message implementation

            Debug.WriteLine( "MyClass" );

        }

        #endregion

 

    }

 

因此，那么如果一个类型继承了实现接口的类型，默认的情况下是无法重载接口所定义的方法。不过在子类中虽说可以用“new”关键字覆盖父类的方法，但是这并不能代替接口所定义的方法，例如：
    public class MyDerivedClass:MyClass

    {

        public new void Message()

        {

            Debug.WriteLine( "MyDerivedClass" );

        }

    }

 

    //Only for test

    MyDerivedClass d = new MyDerivedClass();

    d.Message();// Prints “MyDerivedClass”

    IMsg m = d as IMsg;

    m.Message();// Prints “MyClass”

 

很明显，这样的写法并不能达到我们真正想要的目的。那么如何在多层继承中，能使接口实现局部化，简单说，就是在不同的类型中有不同的实现方法。一般来说，需要在原有的基础上进行转化，通常有四种解决方法。
第一种方法，在子类中增加接口标识，这样就可以名正言顺实现接口定义的方法。例如如上的改写。
    public class MyDerivedClass:MyClass, IMsg

    {

        public new void Message()

        {

            Debug.WriteLine( "MyDerivedClass" );

        }

    }

 

那么如上改写，对于前一部分测试代码来说，运行正确；但是这样的实现会存在潜在的Bug，例如：
    //Only for test

    MyDerivedClass d = new MyDerivedClass();

    d.Message();//Print "MyDerivedClass"

    IMsg m = d as IMsg;

    m.Message();//Print "MyDerivedClass"

    MyClass b = d;

    b.Message();//Print "MyClass"

 

也就是说，这样方法可以解决接口在多层继承中的问题，但是处理得不完美。相对于这种方法，另外三种方法要好很多，但是这三种方法都牵扯到虚函数。

 

首先介绍的，也是最简单的，就是在实现的时候，给接口定义的函数增加“virtual”标识。例如：
    public class MyClass:IMsg

    {

        #region IMsg Members

        public virtual void Message()

        {

            // TODO:  Add MyClass.Message implementation

            Debug.WriteLine( "MyClass" );

        }

        #endregion

 

    }

 

    public class MyDerivedClass:MyClass

    {

        public override void Message()

        {

            Debug.WriteLine( "MyDerivedClass" );

        }

    }

 

不过，我觉得这个方法有些投机，或者从某种意义上说，已经变更了接口定义。
 

那么接下来介绍的，就是用抽象类进行重新封装。例如：
    public abstract class MyClass:IMsg

    {

        #region IMsg Members

        public abstract void Message();

        #endregion

 

    }

 

这种方法相对前面的一种方法来说，是比较正规的，但是给人一种多此一举的感觉，除非为了后期能提供IMsg接口转换，否则直接用如下的方式会更好。

    public abstract class MyClass

    {

        public abstract void Message();

    }

 

最后一种实现，也是我比较喜欢的一种，类似于以前文章中提到的IDisposable实现方法，那么对于这个例子，可以如下改写。

    public class MyClass:IMsg

    {

        #region IMsg Members

        public void Message()

        {

            // TODO:  Add MyClass.Message implementation

            ShowMessage();

        }

        #endregion

 

        protected virtual void ShowMessage()

        {

            Debug.WriteLine( "MyClass" );

        }

    }

 

    public class MyDerivedClass:MyClass

    {

        protected override void ShowMessage()

        {

            Debug.WriteLine( "MyDerivedClass" );

        }

    }

 

这样的改写，既保留接口的完整性，同时代码比较直观，接口实现是接口实现，虚函数重载是虚函数重载，两者是分离的。不过相对于前两个虚函数实现方法，这一个方法需要编写的代码要相对多一些，效率略低（因为调用接口方法需要调用两个函数）。

 

接口只是声明方法和属性，方法的一些标识并没有特殊限制，因此在实现的时候可以增加一些标识，除了“virtual”外，还有“abstract”和“sealed”。