Стандартні інтерфейси та вибір

Стандартні інтерфейси .NET

Бібліотека .NET широко використовує інтерфейси. Найпоширеніші:

• IComparable<T> – природний порядок об’єктів: метод CompareTo(T other) повертає від’ємне число, 0 або додатне число. Його використовує Array.Sort(array) (https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.icomparable-1);
• IComparer<T> – окремий об’єкт-порівнювач з методом Compare(T x, T y); дозволяє сортувати одні й ті самі об’єкти різними способами: Array.Sort(array, new ByAge());
• IEquatable<T> – типізований метод Equals(T other) без упакування й приведення; реалізують разом із перевизначенням Equals(object) і GetHashCode;
• ICloneable – метод Clone(); використовується рідко, бо не визначає, глибока чи поверхнева копія створюється;
• IDisposable – метод Dispose() для звільнення ресурсів (файлів, з’єднань); працює з оператором using;
• IEnumerable<T> – можливість перебору в foreach; детально – тема 13.

IDisposable і using

Збирач сміття звільняє пам’ять, але не знає, коли закривати файли, мережеві з’єднання чи інші ресурси операційної системи. Клас, що володіє такими ресурсами, реалізує IDisposable, а код, який його використовує, викликає Dispose у блоці finally. Оператор using робить це автоматично (https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/garbage-collection/implementing-dispose):

using (var session = new DeviceSession("Сканер"))
{
    session.Send("SCAN");
}                                   // тут викликається Dispose

using var printer = new DeviceSession("Принтер");
printer.Send("PRINT");              // Dispose – у кінці блоку

Друга форма (using-оголошення) викликає Dispose у кінці блоку, в якому оголошено змінну. Dispose викликається навіть у разі винятку. Метод Dispose має бути безпечним для повторного виклику, а методи вже звільненого об’єкта генерують ObjectDisposedException.

Абстрактний клас чи інтерфейс

Порівняння наведено в табл. 10.1.

Таблиця 10.1. Порівняння абстрактних класів та інтерфейсів

Ознака	Абстрактний клас	Інтерфейс
стан (поля)	може мати поля екземпляра	полів екземпляра не має
конструктори	має, викликаються через base(…)	не має
множинність	лише один базовий клас	клас реалізує кілька інтерфейсів
реалізація	звичайні, віртуальні й абстрактні члени	лише члени за замовчуванням і статичні
модифікатори доступу	будь-які, зокрема protected	члени зазвичай публічні
відношення	«є» – спільна основа споріднених класів	«уміє» – здатність, контракт
типове використання	спільний код і стан ієрархії, шаблонний метод	слабке зв’язування, кілька ролей об’єкта, підміна реалізацій

Практичне правило: інтерфейс описує, що об’єкт уміє (IComparable, IDisposable, ISwitchable), абстрактний клас – чим споріднені класи є і який код у них спільний. Нерідко поєднують обидва: інтерфейс визначає контракт, а абстрактний клас надає часткову реалізацію.

Програмування на рівні інтерфейсів

Якщо метод або клас залежить від інтерфейсу, а не від конкретного класу, реалізацію можна замінити, не змінюючи код, що її використовує. Наприклад, метод звіту, який приймає IReportFormatter, однаково працює з текстовим, CSV чи Markdown-форматувальником, а в тестах (тема 18) його можна перевірити з простою тестовою реалізацією. Таке слабке зв’язування (loose coupling) лежить в основі принципів SOLID (тема 17).