Effective C# Item19：定義並實現介面優於繼承類型

    這個話題不僅僅是針對.NET的，在其他物件導向語言的環境中，例如Java，都會有介面和抽象類別，對於究竟是選擇介面還是抽象類別，已經有了太多的討論，包括設計模式中都有了一條設計原則：組合優於繼承，雖然這條原則和我們要討論話題沒有太大聯絡，但是可以看出在這方面如何做出選擇，並沒有一個萬能的解決方案，一般都要見招拆招，具體問題具體分析。

   抽象類別一般是作為一個類階層的頂端，它一般有兩個用途：1）定義邏輯骨架；2）抽取共通方法。它為一組相關的類型提供了一個公用的抽象；而介面是一種按合約進行設計的方式，一個實現了介面的類型，必須要實現介面中定義的方法。

   繼承一種“is a”的關係，而介面實現則是一種“behave as”的關係，抽象類別描述了對象是什麼，而介面描述了對象的行為方式。

    在介面中，不能包含實現，也不能包含任何具體的資料成員，介面是在聲明一種合約，所有實現介面的類型都要負責履行其中的約定。

    抽象類別可以為衍生類別型提供一些具體的實現，我們可以指定資料成員、具體的方法、虛方法的實現、屬性、事件以及索引器。它還可以實現一些具體的方法，因此可以為子類提供一些共通的可重用代碼。抽象類別可以為任何具體的行為提供一個實現，在這方面，介面是不可以的。

    在抽象基類和介面之間做選擇，實際上是一個如何隨著時間的推移而更好的支援抽象的問題。介面的特點是比較穩定：我們將一組功能封裝在介面中，作為其他類型的實現合約；而基類則可以隨著時間的推移進行擴充，這些擴充會成為每一個子類的一部分。

    C#中，我們可以混合使用抽象類別和介面，可以繼承一個類，然後實現多個介面。

    物件導向中的一個設計原則是面向介面編程，因此無論對於介面，還是抽象類別，在傳遞參數的過程中，使用抽象類別型或者介面類型，會比直接使用衍生類別型或者實現介面的類型要好，在擴充的空間。

    當我們在傳遞參數的過程中，使用類作為傳遞方式，那麼我們實際上是將整個類的介面暴露給外界，通過使用介面，我們可以選擇只提供哪些期望給使用者的方法和屬性，用來實現介面的類屬於實現細節，它會隨著時間的推移而發生改變。（關於這一點，我個人感覺主要是由於.NET中單繼承、多介面的機製造成的，如果是單繼承、單介面的機制，那麼即使是在傳值過程中使用介面，也會將介面的方法暴露給外界）。

   我們來看下面的代碼。

代碼

 1     public interface InterfaceA
 2     {
 3         bool MethodA();
 4     }
 5 
 6     public interface InterfaceB
 7     {
 8         bool MethodB();
 9     }
10 
11     public abstract class BaseClass
12     { 
13         public abstract void AbstractMethodA();
14     }
15 
16     public class DerivedClass : BaseClass, InterfaceA, InterfaceB
17     {
18         public override void AbstractMethodA()
19         {
20             throw new NotImplementedException();
21         }
22 
23         #region InterfaceA Members
24 
25         public bool MethodA()
26         {
27             throw new NotImplementedException();
28         }
29 
30         #endregion
31 
32         #region InterfaceB Members
33 
34         public bool MethodB()
35         {
36             throw new NotImplementedException();
37         }
38 
39         #endregion
40     }

   上述代碼定義了兩個介面、一個抽象類別和一個繼承自抽象類別實現了兩個介面的具體類。關於傳值過程中使用類和使用介面的區別，我們可以看以下的代碼。

代碼

 1         private static void TestWithInterface(InterfaceA interfaceA)
 2         {
 3             interfaceA.MethodA();
 4         }
 5 
 6         private static void TestWithAbstractClass(BaseClass baseClass)
 7         {
 8             baseClass.AbstractMethodA();
 9         }
10 
11         private static void TestWithClass(DerivedClass derivedClass)
12         {
13             derivedClass.MethodA();
14             derivedClass.MethodB();
15             derivedClass.AbstractMethodA();
16         }

    我們定義了三個用於測試的方法，這三個方法在傳值時，分別使用介面、抽象類別和具體類，我們可以看到使用介面和抽象類別傳遞參數，都是只能提供者或者抽象類別中定義好的方法，而使用具體類傳遞參數，它既可以提供者中的方法，也可以訪問抽象類別中的方法。

   因此，如果我們需要向調用方只公開一部分功能，那麼我們應該使用抽象類別或者介面的方式進行傳值。

 

   總結：基類描述並實現了一組相互關聯類型間共通的行為，介面則描述了一組比較緊密關聯的功能， 供其他不相關的具體類型來實現。這兩者都有自己的適用範圍，類定義了我們要建立的類型，介面則以功能分組的形式描述了那些類型的行為。如果理解好而這之間的差別，我們便可以建立更富表現力、更能應對變化的設計。應該使用類層次來定義相關的類型，然後讓它們實現不同的介面，以便通過介面向外界提供功能。