.NET中预定义接口的使用与实现

### .NET 中预定义接口的使用与实现 #### 1. 接口编程概述 在使用 Visual Basic 定义和实现自定义接口的过程中，我们逐渐熟悉了相关语法。接口编程可能需要一些时间来适应，但它是 .NET 框架的基础部分。无论开发何种类型的应用程序（如基于 Web 的应用、桌面 GUI 应用等），使用接口都是开发过程的一部分。接口在以下两种情况下非常有用： - 当存在一个单一的继承层次结构，且只有部分派生类型支持某种共同行为时。 - 当需要对跨多个继承层次结构的共同行为进行建模时。 #### 2. 构建可枚举类型（IEnumerable 和 IEnumerator） `System.Collections` 命名空间定义了 `IEnumerable` 和 `IEnumerator` 两个接口。当构建支持这些行为的类型时，可以使用 Visual Basic 的 `For Each` 构造来迭代其中包含的子项。 假设我们有一个名为 `CustomEnumerator` 的控制台应用程序项目，并添加了一个名为 `Garage` 的类，该类包含一组 `Car` 对象，存储在 `System.Array` 中： ```vb ' Garage contains a set of Car objects. Public Class Garage Private myCars() As Car = New Car(3) {} Public Sub New() myCars(0) = New Car("Fred", 40) myCars(1) = New Car("Zippy", 60) myCars(2) = New Car("Mabel", 0) myCars(3) = New Car("Max", 80) End Sub End Class ``` 我们希望使用 `For Each` 构造来迭代 `Garage` 对象的子项，以下是理想的逻辑： ```vb ' This seems reasonable... Module Program Sub Main() Console.WriteLine("***** Info about my Cars *****") Dim myCars As New Garage() ' Hand over each car in the collection? For Each c As Car In myCars Console.WriteLine("{0} is going {1} MPH", _ c.Name, c.Speed) Next Console.ReadLine() End Sub End Module ``` 然而，编译器会提示 `Garage` 类不是“集合类型”。集合类型需要支持 `GetEnumerator()` 方法，该方法由 `System.Collections.IEnumerable` 接口定义： ```vb ' This interface informs the caller ' that the object's subitems can be enumerated. Public Interface IEnumerable Function GetEnumerator() As IEnumerator End Interface ``` `GetEnumerator()` 方法返回一个指向 `System.Collections.IEnumerator` 接口的引用，该接口提供了遍历 `IEnumerable` 兼容容器中内部对象的基础设施： ```vb Public Interface IEnumerator ' Advance to the next object in collection. Function MoveNext() As Boolean ' Reset to first object in collection. Sub Reset() ' Pluck out current object pointed to. ReadOnly Property Current() As Object End Interface ``` 为了让 `Garage` 类型支持这些接口，我们可以将请求转发给 `System.Array`： ```vb Public Class Garage Implements System.Collections.IEnumerable Private myCars() As Car = New Car(3) {} Public Sub New() myCars(0) = New Car("Fred", 40) myCars(1) = New Car("Zippy", 60) myCars(2) = New Car("Mabel", 0) myCars(3) = New Car("Max", 80) End Sub Public Function GetEnumerator() As System.Collections.IEnumerator _ Implements System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator Return myCars.GetEnumerator() End Function End Class ``` 更新后的 `Garage` 类型可以安全地在 `For Each` 构造中使用，用户还可以直接与 `IEnumerator` 类型交互： ```vb Sub Main() Console.WriteLine("***** Info about my Cars *****") Dim myCars As New Garage() ' Iterate over subobjects. For Each c As Car In myCars Console.WriteLine("{0} is going {1} MPH", _ c.Name, c.Speed) Next ' Get IEnumerable directly. Dim iEnum As IEnumerator iEnum = myCars.GetEnumerator() iEnum.Reset() iEnum.MoveNext() Dim firstCar As Car = CType(iEnum.Current, Car) Console.WriteLine("First car in collection is: {0}", firstCar.Name) Console.ReadLine() End Sub ``` 由于通常只有 `For Each` 构造会直接操作 `IEnumerator` 接口，我们可以将 `GetEnumerator()` 定义为 `Private`，以隐藏该成员： ```vb Private Function GetEnumerator() As System.Collections.IEnumerator _ Implements System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator Return myCars.GetEnumerator() End Function ``` #### 3. 构建可克隆对象（ICloneable） `System.Object` 定义了一个名为 `MemberwiseClone()` 的方法，用于获取当前对象的浅拷贝。对象用户不能直接调用该方法（因为它是受保护的），但对象本身可以在克隆过程中调用它。浅拷贝会逐字复制对象的每个字段数据。 假设我们有一个名为 `Point` 的类： ```vb ' A class named Point. Public Class Point ' Public for easy access, feel free to add properties ' to wrap private data if you choose. Public xPos, yPos As Integer Public Sub New() End Sub Public Sub New(ByVal x As Integer, ByVal y As Integer) xPos = x : yPos = y End Sub Public Overrides Function ToString() As String Return String.Format("X = {0} ; Y = {1}", xPos, yPos) End Function End Class ``` 当我们将一个引用类型赋值给另一个引用类型时，实际上只是重定向了引用在内存中指向的对象。例如： ```vb Sub Main() Consol ```