C# 默认接口方法详解

默认接口方法是C# 8.0引入的一个重要特性。它允许我们在接口中定义方法的默认实现，这为代码复用和接口演进提供了新的可能性，其实这么玩下去，与抽象类接近了，现在本来就少用抽象类了。

基本语法

C#
// 基本接口定义
public interface IBasic
{
    // 传统接口方法声明
    void RegularMethod();
    
    // 带默认实现的方法
    public void DefaultMethod()
    {
        Console.WriteLine("这是默认实现");
    }
}

实际应用案例

我们通过一个智能家居照明系统的例子来详细说明接口应用，特别是默认实现。

基础照明接口

C#
public interface ILight
{
    void SwitchOn();
    void SwitchOff();
    bool IsOn();
    
    // 默认实现的电源状态检查
    public PowerStatus Power() => PowerStatus.NoPower;
}

public enum PowerStatus
{
    NoPower,
    ACPower,
    FullBattery,
    MidBattery,
    LowBattery
}

定时功能接口

C#
public interface ITimerLight : ILight
{
    // 带默认实现的定时功能
    public async Task TurnOnFor(int duration)
    {
        // 默认实现使用基本的开关控制
        Console.WriteLine("启动默认定时功能");
        SwitchOn();
        await Task.Delay(duration);
        SwitchOff();
        Console.WriteLine("定时功能完成");
    }
}

闪烁功能接口

C#
public interface IBlinkingLight : ILight
{
    // 带默认实现的闪烁功能
    public async Task Blink(int duration, int repeatCount)
    {
        Console.WriteLine("启动默认闪烁功能");
        for (int i = 0; i < repeatCount; i++)
        {
            SwitchOn();
            await Task.Delay(duration);
            SwitchOff();
            await Task.Delay(duration);
        }
        Console.WriteLine("闪烁功能完成");
    }
}

具体实现类

C#
// 基础照明设备 - 使用所有默认实现
public class BasicLight : ILight, ITimerLight, IBlinkingLight
{
    private bool isOn;
    
    public void SwitchOn() => isOn = true;
    public void SwitchOff() => isOn = false;
    public bool IsOn() => isOn;
}

// 高级LED灯 - 重写部分默认实现
public class AdvancedLEDLight : ILight, ITimerLight, IBlinkingLight
{
    private bool isOn;
    private readonly string deviceId;
    
    public AdvancedLEDLight(string id)
    {
        deviceId = id;
    }
    
    public void SwitchOn() => isOn = true;
    public void SwitchOff() => isOn = false;
    public bool IsOn() => isOn;
    
    // 自定义闪烁实现
    public async Task Blink(int duration, int repeatCount)
    {
        Console.WriteLine($"LED灯 {deviceId} 使用硬件闪烁功能");
        await Task.Delay(duration * repeatCount);
        Console.WriteLine("闪烁完成");
    }
}

功能测试

C#
internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        BasicLight light = new BasicLight();
        Console.WriteLine($"测试灯具: {light.GetType().Name}");

        // 基本功能测试
        light.SwitchOn();
        Console.WriteLine($"开启状态: {light.IsOn()}");

        // 使用模式匹配测试高级功能
        if (light is ITimerLight timer)
        {
            Console.WriteLine("测试定时功能");
            await timer.TurnOnFor(1000);
        }

        if (light is IBlinkingLight blinker)
        {
            Console.WriteLine("测试闪烁功能");
            await blinker.Blink(500, 3);
        }
        Console.ReadLine();
    }
}

C#
internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        var light = new AdvancedLEDLight("ABC");
        Console.WriteLine($"测试灯具: {light.GetType().Name}");

        // 基本功能测试
        light.SwitchOn();
        Console.WriteLine($"开启状态: {light.IsOn()}");

        // 使用模式匹配测试高级功能
        if (light is ITimerLight timer)
        {
            Console.WriteLine("测试定时功能");
            await timer.TurnOnFor(1000);
        }

        if (light is IBlinkingLight blinker)
        {
            Console.WriteLine("测试闪烁功能");
            await blinker.Blink(500, 3);
        }
        Console.ReadLine();
    }
}

注意事项

接口设计原则：

保持接口小而专注
每个接口专注于一个特定功能
避免在多个派生接口中重写相同的方法

实现优先级：

类中的显式实现优先级最高
最具体的接口实现其次
默认接口实现优先级最低

总结

默认接口方法为C#带来了更灵活的代码组织方式，特别适合：

接口的演进
可选功能的实现
行为的组合
代码的复用

通过合理使用这一特性，我们可以创建更加模块化和可维护的代码结构。但同时也要注意避免过度使用，保持接口的简单性和清晰性。

目录