《CLR via C#》读书笔记(9)– 接口

接口就是将一些相关联的动作集合在一起形成一个契约，然后让类可以去实现这些契约。

接口中定义的都是动作(方法相关：比如属性，方法，事件)的签名，没有实现

接口中定义的成员都是Public的（因为是对外公布的契约）

接口的名字一般用I开头，以标识其为接口

而对于实现了特定接口的类

必须实现接口中定义的所有动作

内存模型

看一下当类实现了一个接口时，CLR内部的内存布局是怎么样的。以如下实例为例：





在运行时，CLR中会生成如下数据结构：





调用模型

这样子的话如果我作如下调用：

MessageHandler messageHandler = new MessageHandler();
messageHandler.Dispose();

CLR是会去上图中方法表中找到Dispose方法的代码地址执行。

但是如果作如下调用呢：

IDisposable obj = messageHandler;
obj.Dispose();

根据CLR的方法调用规则，如果方法没有定义为virtual，则直接在变量类型的类型对象方法表中查找代码地址。但是此处变量类型是一个接口，它不会保存Dispose方法的代码地址。

因此实际情况是C#编译器会将所在接口中定义的方法标记为virtual，这样的话在作上述调用时，CLR会去obj变量的真实类型的类型对象查找方法表。查找IDisposable.Dispose方法的代码地址。

通过IL代码验证一下：

源代码：

public class MessageHandler:IDisposable
{
public void Dispose()
{
throw new NotImplementedException();
}
}

Dispose方法IL代码：

.method public hidebysig newslot virtual final //由于类定义中没有定义为virtual，编译器为方法添加了virtual final标记，确保方法不会被派生类重写
instance void  Dispose() cil managed
{
// Code size       7 (0x7)
.maxstack  8
IL_0000:  nop
IL_0001:  newobj     instance void [mscorlib]System.NotImplementedException::.ctor()
IL_0006:  throw
} // end of method MessageHandler::Dispose

隐式接口实现与显示接口实现

一般情况下我们最直接的实现一个接口的方式是:直接实现一些与接口中定义的方法签名相同的方法。这种方式称为隐式实现。

还有一种方式是显示实现。何为显示实现呢，先来一睹为快。

public interface ICustomDisposable
{
void Dispose();
}

public class MessageHandler:IDisposable,ICustomDisposable
{

// 注意:此处不能标记访问权限，因为编译器为将所有显示接口实现的方法标记为private.

void IDisposable.Dispose()
{
// Implementation.
}

void ICustomDisposable.Dispose()
{
// Implementation.
}

public void Dispose()
{
throw new NotImplementedException();
}
}

上述代码在运行时，内存中的类型对象方法表中会保存三个Dispose方法的记录，并且三条记录的代码地址会不一样。因为在类实现中显示实现了两个接口中的Dispose方法。

注意:由于编译器将显示接口实现的方法标记为private，因此无法通过MessageHandler变量直接调用到这些方法。(private方法当然调不到啦)。

但是我们可以这样来调用：

IDisposable obj = messageHandler;
obj.Dispose(); //CLR内部会去调用相应的方法

因为这一点，其实显示实现接口不太好，因为无法通过类的实例变量直接调用，未免会有点怪。

值类型实现接口
值类型也可以实现接口。但是由于接口变量是属于引用类型，将值类型隐式转换为接口变量时需要将值类型装箱。