Czym są interfejsy w C#?

Question

Accepted Answer

**Interfejs** definiuje **kontrakt** — zestaw członków (metod, właściwości), które klasy implementujące muszą dostarczyć, bez implementacji (tradycyjnie). Klasa może implementować **wiele** interfejsów, co czyni je kluczowymi dla elastycznego, rozprzęgniętego i testowalnego projektowania w C#. ## Definiowanie i implementowanie interfejsu ```csharp public interface IShape { double Area(); // a method signature (no body) string Name { get; } // a property } public class Circle : IShape // implement the interface { public double Radius { get; set; } public double Area() => Math.PI * Radius * Radius; // must implement public string Name => "Circle"; } ``` Interfejs (nazwany `IXxx` zgodnie z konwencją) deklaruje członków bez implementacji; klasa, która go implementuje, **musi** je dostarczyć. (Od C# 8 interfejsy mogą mieć *domyślne* implementacje, ale rola kontraktu jest pierwotna.) ## Wiele interfejsów (kontra jedno dziedziczenie) ```csharp public class Widget : IDrawable, ISerializable, IComparable { // must implement ALL members of ALL interfaces } ``` Klasa może implementować **wiele** interfejsów (w przeciwieństwie do pojedynczego dziedziczenia klas) — sposób C# na współdzielenie możliwości między niepowiązanymi typami. ## Polimorfizm poprzez interfejsy (główna korzyść) ```csharp // program to the INTERFACE — works with ANY implementation List shapes = new() { new Circle(), new Square() }; foreach (IShape s in shapes) Console.WriteLine(s.Area()); // calls each type's implementation void Process(IRepository repo) { } // depend on an interface, not a concrete class ``` ## Typowe interfejsy .NET i testowalność ```csharp IEnumerable, IDisposable, IComparable, IEquatable // framework interfaces // interfaces enable mocking in tests (depend on an interface, inject a mock) public class Service(IEmailSender sender) { } // inject any IEmailSender (real or mock) ``` ## Dlaczego to ważne Interfejsy są centralne dla dobrego projektowania w C# i są fundamentalne dla struktury frameworka .NET i nowoczesnych aplikacji C#, dlatego ich zrozumienie jest niezbędne. Interfejsy definiują **kontrakty** (co typ potrafi zrobić) bez implementacji, a klasa może implementować **wiele** interfejsów — czyniąc je głównym narzędziem C# do elastycznego, rozprzęgniętego projektowania i odpowiedzią na ograniczenia pojedynczego dziedziczenia (współdzielenie możliwości między niepowiązanymi typami). Najważniejszą korzyścią jest umożliwienie **rozprzęgnięcia i testowalności**: opierając się na interfejsach zamiast konkretnych klas ("programuj do interfejsu"), kod staje się elastyczny (zamiana implementacji) i bardzo **testowalny** (wstrzyknięcie implementacji mock w testach — główny powód podkreślania interfejsów, ponieważ sprawiają, że wstrzykiwanie zależności i testowanie jednostkowe są praktyczne). Interfejsy umożliwiają także **polimorfizm** (traktowanie różnych implementacji jednorodnie przez typ interfejsu). Zrozumienie interfejsów — definiowanie kontraktów, implementowanie wielu, programowanie do interfejsów w celu rozprzęgnięcia i testowalności oraz typowych interfejsów .NET (`IEnumerable`, `IDisposable` itp.) — to ważna wiedza do projektowania łatwych w utrzymaniu, testowalnych aplikacji C# i pracy z frameworkiem (który jest zbudowany na interfejsach). Ponieważ interfejsy są podstawą wstrzykiwania zależności, testowalności i elastycznej architektury — wszystkie cechy profesjonalnego C# — i pojawiają się wszędzie w .NET, opanowanie ich to podstawowa, często stosowana wiedza, która wyróżnia dobrze zaprojektowany, testowalny C# od ciasno sprzęgnięty kod, i wspólny temat rozmowy kwalifikacyjnej odzwierciedlający zrozumienie zasad dobrego projektowania.