C#的默认接口方法

在C# 8.0及更高版本中，引入了默认接口方法这一特性，它允许接口包含默认实现的方法。这一特性不仅增强了多态，还促进了代码复用，使得接口的实现更加灵活。本文将深入探讨默认接口方法的核心概念、使用场景、最佳实践以及一些高级技巧。

默认接口方法的基本概念

默认接口方法是接口中带有实现的普通方法。它们允许接口作者提供一些“默认行为”，实现类可以选择使用这些默认行为，或者覆盖它们以提供自定义行为。

关键概念

默认实现：接口提供的实现，实现类可以选择使用或覆盖。
多态：实现类可以表现出不同的行为，即使它们都实现了相同的接口。
代码复用：默认实现促进了代码复用，减少了重复代码。

使用场景

场景1：提供通用的实现

当接口的实现类通常以相同的方式执行某些操作时，可以在接口中提供默认实现。

场景2：增强旧接口

在不破坏现有实现的情况下，为旧接口添加新方法。

场景3：实现算法的可选变体

为算法提供默认实现，同时允许实现类提供特定情况下的变体。

示例代码

定义一个接口与默认方法

代码语言：javascript复制

public interface IShape
{
    double CalculateArea();
    default double CalculatePerimeter() => Math.Sqrt(Area() * 4); // 假设面积是边长平方
}

实现接口

代码语言：javascript复制

public class Circle : IShape
{
    public double Radius { get; }

    public Circle(double radius) => Radius = radius;

    public double CalculateArea() => Math.PI * Radius * Radius;
}

public class Rectangle : IShape
{
    public double Width { get; }
    public double Height { get; }

    public Rectangle(double width, double height)
    {
        Width = width;
        Height = height;
    }

    public double CalculateArea() => Width * Height;

    // 覆盖默认方法
    public override double CalculatePerimeter() => 2 * (Width   Height);
}

高级应用

条件成员

默认接口方法可以是条件成员，这意味着它们可以访问this或实现类中的其他成员。

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public interface IShape
{
    double Area { get; }
    default public double CalculatePerimeter() => Math.Sqrt(Area * 4);
}

虚拟方法和重写

默认接口方法可以被标记为virtual，并且可以在实现类中被重写。

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public interface IShape
{
    double Area { get; }
    virtual double CalculatePerimeter() => Math.Sqrt(Area * 4);
}

public class Circle : IShape
{
    public double Radius { get; }

    public Circle(double radius) => Radius = radius;

    public double Area => Math.PI * Radius * Radius;

    // 重写默认方法
    public override double CalculatePerimeter() => 2 * Math.PI * Radius;
}

接口继承

默认接口方法可以被接口继承，子接口可以提供自己的默认实现。

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public interface IShape
{
    double Area { get; }
    double CalculatePerimeter();
}

public interface ICircle : IShape
{
    double Radius { get; }
    default double Area => Math.PI * Radius * Radius;
    default double CalculatePerimeter() => 2 * Math.PI * Radius;
}

性能考虑

虽然默认接口方法提供了极大的灵活性，但它们也可能引入一些性能开销。例如，虚拟默认接口方法可能会增加方法调用的开销。因此，在性能敏感的应用中，应谨慎使用默认接口方法。

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