Содержание

Интерфейсы

Когда мы открываем класс с кодом и хотим понять, какие методы внутри у нас есть, если внутри методов будет очень много кода, среди него будет сложно найти сами методы. Было бы неплохо, если бы у нас было какое-то оглавление с нашими методами, как в книгах – название глав на первой страничке. Мы можем такое реализовать

Если в книге обязательный список глав называется оглавление, то обязательный список методов называется интерфейс. Интерфейс – новый класс, где вместо слова class будет написано interface. Названия интерфейсов называются с буквы I.

Зачем это надо? При помощи интерфейса мы сможем вызывать одни и те же методы, но их реализация будет отличаться в зависимости от того, какой класс мы передали.

Примеры:

  • В реальной жизни - на производствах всегда что-то создают. Но на заводе машин создают машины, на заводе компьютерах создают компьютеры, а на заводе мороженого делаю мороженое. Процесс их создания разный, но при проверке завода проверяют одно и то же - создание
  • В реальной жизни - я хочу узнать, как работают интерфейсы в разных языках программирования - в C#, Java и Go. Я прихожу в книжный и нахожу 3 книги по 3 разным языкам программирования. Но я не читаю всю книгу чтобы найти информацию об интерфейсах, я иду в оглавление, ищу слово “Интерфейсы”, а потом уже читаю про них. Наполнение книги в трех разных случаях будет разным, но в оглавлении всегда есть слово “Интерфейсы”
  • В коде - я хочу сделать приложение, которое будет импортировать данные в БД. Хочу, чтобы у меня импортировались 2 формата файла - xml и json, и импортировалось по перетаскиванию. Приложению должно быть все равно что он импортирует, он просто должен импортировать. Но логика для xml и json разная. Тогда, я могу воспользоваться интерфейсом “IImport” с одним методом Import, а потом сделать два класса - XmlImport и JsonImport, наследуемых от импорта. Логика в этих классах будет разная, но у них будет единый метод - Import, через которое приложение сможет обращаться к импорту, не задумываясь о том, что за файл он импортирует

На коде рассмотрим следующий пример: у меня есть база данных из двух табличек. Для всех табличек должны быть реализованы методы по добавлению, изменению, удалению и чтению данных их них. Значит во всех двух классах у меня должны быть методы Create, Read, Update и Delete (далее – CRUD операции). Я могу создать какой-то интерфейс с оглавлением этих операций, а затем наследовать этот класс в два класса для табличек. Таким образом я скажу, что в этих классах обязательно должна быть логика CRUD операций

Реализация

Немного подготовимся к реализации нашего примера. Создам два класса - Car.cs и Computer.cs - это будет две мои аля-таблицы. Базы данных то у нас нет, поэтому вместо таблицы в БД будет класс как тип данных

Файл Car.cs

internal class Car {     public string Name;     public string Type;     public int Year; }

Файл Computer.cs

internal class Computer {     public string Manufacturer;     public string Processor;     public string VideoCard;     public int PhysicalMemorySize;     public int OperateMemorySize; }

Вернемся к интерфейсам. Я создам интерфейс с CRUD операциями. Для этого, на равне с Program.cs создам отдельный файл ICrud.cs. Заметьте, что вместо слова class стоит interface

internal interface ICrud {     void Create();     void Read();     void Update();     void Delete(); }

Заметьте, что тут мы логику для метода не реализуем. Мы пишем только название и возвращаемый тип данных, а остальные модификаторы (public, static) мы будем писать уже когда будем наследовать этот интерфейс и делать его реализацию.

Теперь этот интерфейс можно наследовать. Создам класс, который будет содержать в себе все CRUD операции для таблицы. В виде таблицы у меня будет лист с машинами

internal class CarTable {     private List<Car> Cars = new List<Car>(); }

Я хочу сказать, что в этой таблице обязательно должны быть CRUD – операции. Все перечисленные CRUD операции у меня хранятся в моем интерфейсе. Тогда мне его надо наследовать

Однако если я его буду просто наследовать, тогда у меня появятся ошибки, что у меня нет реализованной логики для перечисленных внутри методов

Методы не реализованы

Для того, чтобы их создать, их нужно либо написать вручную, либо нажать alt + enter (или ПКМ – Быстрые действия и рефакторинг) и выбрать пункт «Реализовать интерфейс». Тогда все эти методы у меня появятся

Их код внутри я очищу

internal class CarTable : ICrud {     private List<Car> Cars = new List<Car>();         public void Create()     {         }         public void Delete()     {         }         public void Read()     {         }         public void Update()     {         } }

Все 4 метода должны обязательно присутствовать в этом классе, иначе интерфейс будет ругаться, что какая-то логика для метода не реализована. Т.е. у нас не может не быть одного из этих методов. Зато может быть больше! Единственное, что важно - все методы из интерфейса должны быть реализованы в классе.

После их создания, я могу реализовать их логику для одного частного случая – для машин.

internal class CarTable : ICrud {     private List<Car> Cars = new List<Car>();     public void Create()     {         Car car = new Car();         car.Name = Console.ReadLine();         car.Type = Console.ReadLine();         car.Year = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());                 Cars.Add(car);     }     public void Read()     {         foreach (var item in Cars)         {             Console.WriteLine(item.Name);             Console.WriteLine(item.Type);             Console.WriteLine(item.Year);         }     }     public void Update()     {         Car first = Cars.FirstOrDefault();         if (first != null)         {             first.Name = Console.ReadLine();             first.Type = Console.ReadLine();             first.Year = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());                         Cars[0] = first;         }     }     public void Delete()     {         Cars.RemoveAt(0);     } }

Но сейчас удаление и обновление - заглушки. Мы всегда удаляем и изменяем первый элемент. А я хочу менять его по индексу, который передаст мне пользователь. Добавлю такие параметры в методы Update и Delete

Но проблема - появляется ошибка, что такие методы не подходят под реализацию интерфейса

Добавленные параметры вызывают ошибки

Так происходит потому, что методы визуально отличаются от тех, что находятся в ICrud. Чтобы все корректно работало, нам нужно добавить такие же параметры и в интерфейсы

internal interface ICrud {     void Create();     void Read();     void Update(int index); // Добавили параметр     void Delete(int index); // Добавили параметр }

Тогда, в CarTable все ошибки пропадут, а мы сможем использовать эти индексы уже на коде. Видоизменю два метода - Update и Delete - так, чтобы они изменяли и удаляли не первый обьект, а тот, что попросили

internal class CarTable : ICrud {     private List<Car> Cars = new List<Car>();     public void Create()     {         Car car = new Car();         car.Name = Console.ReadLine();         car.Type = Console.ReadLine();         car.Year = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());                 Cars.Add(car);     }     public void Read()     {         foreach (var item in Cars)         {             Console.WriteLine(item.Name);             Console.WriteLine(item.Type);             Console.WriteLine(item.Year);         }     }     public void Update(int index)     {         Car first = Cars[index];         if (first != null)         {             first.Name = Console.ReadLine();             first.Type = Console.ReadLine();             first.Year = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());                         Cars[index] = first;         }     }     public void Delete()     {         Cars.RemoveAt(index);     } }

Таким образом у нас по одному интерфейсу (оглавлению) реализована логика для одной таблицы. Таким же образом, по тому же интерфейсу, можно реализовать логику для других таблиц, например, уже не для машины, а для компьютеров (лист с компьютерами, к которым можно применить CRUD операции. Внутри этого класса тоже будет наследоваться интерфейс ICrud, однако логика самого класса уже будет своя)

internal class ComputerTable : ICrud {     public List <Computer> Computers= new List<Computer>();     public void Create()     {         Computer comp = new Computer();         comp.Manufacturer = Console.ReadLine();         comp.Processor = Console.ReadLine();         comp.VideoCard = Console.ReadLine();         comp.PhysicalMemorySize = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());         comp.OperateMemorySize = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());                 Computers.Add(comp);     }         public void Read()     {         foreach (var item in Computers)         {             Console.WriteLine(item.Manufacturer);             Console.WriteLine(item.Processor); Console.WriteLine(item.VideoCard);             Console.WriteLine(item.PhysicalMemorySize);             Console.WriteLine(item.OperateMemorySize);         }     }         public void Update(int index)     {         Computer first = Computers[index];         if (first != null)         {             first.Manufacturer = Console.ReadLine();             first.Processor = Console.ReadLine();             first.VideoCard = Console.ReadLine();             first.PhysicalMemorySize = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());             first.OperateMemorySize = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());             Computers[index] = first;         }     }         public void Delete(int index)     {         Computers.RemoveAt(index);     } }

Интерфейс никак не влияет на саму логику класса, он просто обязывает реализовать некоторое количество методов внутри этого класса. Методов может быть больше, но никак не может быть меньше

Говоря определениями, интерфейс - контракт о поведении. Множество классов, даже не связанных отношением наследования, могут объявить, что они обязуются соблюдать этот контракт (имплементация интерфейса).

Применение

Использовать его можно следующим способом. Перейдем обратно в Program.cs и создадим метод, который в качестве параметра будет принимать ICrud. Там же создадим 2 экземпляра класса - ComputerTable comp и CarTable car

Раз мы передали ICrud, то и вызвать мы можем любой метод из этого интерфейса. Скажем, если это создание, то мы можем вызвать метод Create. Можем даже комбинировать методы (например, изменение сделать через Delete и Create (что костыль, не надо так))

Возможность вызвать методы, созданные в интерфейсе

ВАЖНО - методы в ICrud не имеют реализации. Реализации будут подтягиваться из классов, которые мы туда передадим. Передадим CarType - будет Create CarType-а. Передадим ComputerType - будет Create ComputerType-а. Рандомный класс с методом Create мы передать не сможем, классы понимают, что связанны из-за наследования и такого понятия, как upcast. Если в рандомный класс не будет имплементирован ICrud, то и вставить в метод и вызвать Create мы не сможем

Таким образом, вот такой код сначала вызовет создание и чтение для машины, а потом - для компьютера

void CreateSomeData(ICrud crudOperations) {     Console.WriteLine("Вы запросили создание!");     crudOperations.Create();     Console.WriteLine();     Console.WriteLine("Итоговая таблица: ");     crudOperations.Read();     Console.WriteLine("-------------"); } CarTable car = new CarTable(); ComputerTable comp = new ComputerTable(); CreateSomeData(car); // сначала запускаем добавление\чтение для машин CreateSomeData(comp); // потом запускаем для компьютера

Результат добавления
К предыдущей статье
К следующей статье