Giao diện Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang
50 Chương 8 Giao diện
Giao diện định nghĩa các hợp đồng (constract). Các lớp hay cấu trúc cài đặt giao
diện này phải tôn trọng hợp đồng này. Điều này có nghĩa là khẳng định với client
(người dùng lớp hay cấu trúc) rằng “Tôi bảo đảm rằng tôi sẽ hỗ trợ đầy đầy đủ các
phương thức, property, event, delegate, indexer đã được ghi trong giao diện”
Một giao diện có thể thừa kế một hay nhiều giao diện khác, và một lớp hay cấu trúc
có thể cài đặt một hay nhiều giao diện.
Quan sát về phía lập trình thì giao diện là tập các hàm được khai báo sẵn mà không
cài đặt. Các lớp hay cấu trúc cài đặt có nhiệm vụ phải cài tất cả các hàm này.
8.1 Cài đặt một giao diện
Cú pháp của việc định nghĩa một giao diện:
[attributes] [access-modifier] interface interface-name [:base-list]
{
interface-body
}
Ý nghĩa của từng thành phần như sau
attributes: sẽ đề cập ở phần sau.
modifiers
: bổ từ phạm vi truy xuất của giao diện
identifier: tên giao diện muốn tạo
base-list: danh sách các giao diện mà giao diện này thừa kế,
(nói rõ trong phần thừa kế)
interface-body: thân giao diện luôn nằm giữa cặp dấu {}
Trong thư viện .NET Framework các giao diện thường bắt đầu bởi chữ I (i hoa),
điều này không bắt buộc. Giả sử rằng chúng ta tạo một giao diện cho các lớp muốn
lưu trữ xuống/đọc ra từ cơ sở dữ liệu hay các hệ lưu trữ khác. Đặt tên giao diện này
là IStorable, chứa hai phương thức Read( ) và Write( ).
public void Decompress( )
{
Console.WriteLine("Implementing the Decompress Method");
}
8.1.2 Mở rộng giao diện
Chúng ta có thể mở rộng (thừa kế) một giao diện đã tồn tại bằng cách thêm vào đó
những phương thức hoặc thành viên mới. Chẳng hạn như ta có thể mở rộng
ICompressable thành ILoggedCompressable với phương thức theo dõi những byte
đã được lưu:
interface ILoggedCompressible : ICompressible
{
void LogSavedBytes( );
}
Lớp cài đặt phải cân nhắc chọn lựa giữa 2 lớp ICompressable hay
ILoggedCompressable, điều này phụ thuộc vào nhu cầu của lớp đó. Nếu một lớp có
sử dụng giao diện ILoggedCompressable thì nó phải thực hiện toàn bộ các phương
thức của ILoggedCompressable (bao gồm ICompressable và phương thức mở rộng).
8.1.3 Kết hợp các giao diện khác nhau
Tương tự, chúng ta có thể tạo một giao diện mới bằng việc kết hợp nhiều giao diện
và ta có thể tùy chọn việc có thêm những phương thức hoặc những thuộc tính mới.
Ví dụ như ta tạo ra giao diện IStorableCompressable từ giao diện IStorable và
ILoggedCompressable và thêm vào một phương thức mới dùng để lưu trữ kích
thước tập tin trước khi nén.
interface IStorableCompressible: IStoreable,ILoggedCompressible
{
void LogOriginalSize( );
}
Giao diện Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang
52
8.2 Truy xuất phương thức của giao diện
void Decompress( );
}
Với kiểu của Document, chúng ta có thể không biết rằng chúng được hỗ trợ bởi giao
diện IStorable hoặc giao diện ICompressable hoặc cả hai. Chúng ta có thể giải quyết
điều này bằng cách phân bổ những giao diện lại:
Document doc = new Document("Test Document");
IStorable isDoc = (IStorable) doc;
isDoc.Read( );
ICompressible icDoc = (ICompressible) doc;
icDoc.Compress( );
Nếu Document chỉ hỗ trợ bởi giao diện IStorable thì giá trị trả về là:
Giao diện Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang
53
public class Document : IStorable
Việc phân bổ ICompressable phải đến khi biên dịch mới biết được bởi vì
ICompressable là một giao diện hợp lệ. Mặc dù vậy, nếu sự phân bổ tồi thì có thể sẽ
xảy ra lỗi, và lúc ấy thì một exception sẽ được quăng ra để cảnh báo:
An exception of type System.InvalidCastException was thrown.
Chi tiết về exception sẽ được đề cập trong những chương sau:
8.2.2 Toán tử “is “
Khi chúng ta muốn một đối tượng có khả năng hỗ trợ giao diện, theo nguyên tắc là
chúng ta phải gọi phương thức tương ứng lên. Trong C# có 2 phương thức hỗ trợ
công việc này.
Cú pháp như sau:
expression is type
hay
if (doc is IStorable)
Chắc lớp giao diện IStorable chắc bạn vẫn còn nhớ, ở đây câu lệnh if sẽ kiểm tra
xem đối tượng doc có hỗ trợ giao diện IStorable không mà thôi.
Thật không may mắn cho chúng ta, tuy rát dễ hiểu với cách viết như thế nhưng
isDoc.Read( );
else
Console.WriteLine("IStorable not supported");
ICompressible icDoc = doc as ICompressible;
if (icDoc != null)
icDoc.Compress( );
else
Console.WriteLine("Compressible not supported");
}
Hãy xem qua đoạn mã MSIL, chúng ta thấy có một số điểm thuận tiện:
IL_0023: isinst ICompressible
IL_0028: stloc.2
IL_0029: ldloc.2
IL_002a: brfalse.s IL_0034
IL_002c: ldloc.2
IL_002d: callvirt instance void ICompressible::Compress( )
8.2.4 Toán tử is hay toán tử as
Các giao diện xem ra có vẻ là những lớp trừu tượng. Thật ra thì chúng ta có thể thay
đổi phần khai báo của giao diện IStorable thành lớp trừu tượng:
abstract class Storable
{
abstract public void Read( );
abstract public void Write( );
}
Lớp Document kế thừa từ lớp Storable, giả sử như chúng ta vừa mua một lớp List từ
một hãng thứ ba với mong muốn là có sự kết hợp của List với Storable. Trong C++
ta có thể tạo một lớp StorableList bằng cách kế thừa từ List và Storable nhưng trong
C# thì ta không thể vì C# không hỗ trợ đa thừa kế.
Mặc dù vậy, C# cho phép chúng ta chỉ rõ ra số giao diện và kết xuất từ lớp cơ sở.
}
interface ITalk
{
void Talk( );
void Read( );
}
public class Document : IStorable, ITalk
{
// document constructor
public Document(string s)
{
Console.WriteLine("Creating document with: {0}", s);
}
// tạo read của IStorable
public virtual void Read( )
{
Console.WriteLine("Implementing IStorable.Read");
}
public void Write( )
{
Console.WriteLine("Implementing IStorable.Write");
}
// cài đặt phương htức Read của ITalk
void ITalk.Read( )
{
Console.WriteLine("Implementing ITalk.Read");
}
public void Talk( )
}
Kết quả:
Creating document with: Test Document
Implementing IStorable.Read
Implementing ITalk.Read
Implementing IStorable.Read
Implementing ITalk.Talk
8.4.1 Chọn lựa phơi bày các phương thức của giao diện
Người thiết kế lớp có thêm một thận lợi là khi một giao diện được thi công thì trong
suốt quá trình ây sự thi công tường minh ấy không được thể hiện bên phía client
ngoại trừ việc phân bổ. Giả sử như đối tượng Document thi công giao diện
IStorable nhưng chúng ta không muốn các phương thức Read( ) và Write( ) được
xem như là public trong lớp Document. Chúng ta có thể sử dụng phần thực hiện
tường minh để chắc rằng chúng không sẵn có trong suốt quá trình phân bổ. Điều
này cho phép chúng giữ gìn ngữ nghĩa của lớp Document trong khi ta thực hiện
IStorable. Nếu Client muốn một object có thể thi công trên giao diện IStorable, thì
chúng phải có sự phân bổ một cách tường minh nhưng khi sử dụng tài liệu của
chúng ta như là Document trong ngữ nghĩa là sẽ không có các phương thức Read( )
và Write ( ).
8.4.2 Thành viên ẩn
Với một khả năng mới là một thành viên của giao diện có thể được ẩn đi. Ví dụ như
chúng ta tạo một giao diện IBase với property P:
interface IBase
{
int P { get; set; }
}
Giao diện Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang
57
Và khi những giao diện được kế thừa từ nó, chẳng hạn IDerived thì property P đựoc
ẩn đi với một phương thức mới P( )
// explicit implementation of the derived method
int IDerived.P( ) { }
}