C# 默認接口方法詳解

作者：iamrick 2025-05-12 03:10:00

通過合理使用這一特性，我們可以創建更加模塊化和可維護的代碼結構。但同時也要注意避免過度使用，保持接口的簡單性和清晰性。

默認接口方法是C# 8.0引入的一個重要特性。它允許我們在接口中定義方法的默認實現，這為代碼復用和接口演進提供了新的可能性，其實這么玩下去，與抽象類接近了，現在本來就少用抽象類了。

基本語法

// 基本接口定義
public interface IBasic
{
    // 傳統接口方法聲明
    void RegularMethod();

    // 帶默認實現的方法
    public void DefaultMethod()
    {
        Console.WriteLine("這是默認實現");
    }
}

實際應用案例

我們通過一個智能家居照明系統的例子來詳細說明接口應用，特別是默認實現。

基礎照明接口

public interface ILight
{
    void SwitchOn();
    void SwitchOff();
    bool IsOn();

    // 默認實現的電源狀態檢查
    public PowerStatus Power() => PowerStatus.NoPower;
}

publicenum PowerStatus
{
    NoPower,
    ACPower,
    FullBattery,
    MidBattery,
    LowBattery
}

定時功能接口

public interface ITimerLight : ILight
{
    // 帶默認實現的定時功能
    public async Task TurnOnFor(int duration)
    {
        // 默認實現使用基本的開關控制
        Console.WriteLine("啟動默認定時功能");
        SwitchOn();
        await Task.Delay(duration);
        SwitchOff();
        Console.WriteLine("定時功能完成");
    }
}

閃爍功能接口

public interface IBlinkingLight : ILight
{
    // 帶默認實現的閃爍功能
    public async Task Blink(int duration, int repeatCount)
    {
        Console.WriteLine("啟動默認閃爍功能");
        for (int i = 0; i < repeatCount; i++)
        {
            SwitchOn();
            await Task.Delay(duration);
            SwitchOff();
            await Task.Delay(duration);
        }
        Console.WriteLine("閃爍功能完成");
    }
}

具體實現類

// 基礎照明設備 - 使用所有默認實現
publicclass BasicLight : ILight, ITimerLight, IBlinkingLight
{
    privatebool isOn;

    public void SwitchOn() => isOn = true;
    public void SwitchOff() => isOn = false;
    public bool IsOn() => isOn;
}

// 高級LED燈 - 重寫部分默認實現
publicclass AdvancedLEDLight : ILight, ITimerLight, IBlinkingLight
{
    privatebool 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;

    // 自定義閃爍實現
    public async Task Blink(int duration, int repeatCount)
    {
        Console.WriteLine($"LED燈 {deviceId} 使用硬件閃爍功能");
        await Task.Delay(duration * repeatCount);
        Console.WriteLine("閃爍完成");
    }
}

功能測試

internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        BasicLight light = new BasicLight();
        Console.WriteLine($"測試燈具: {light.GetType().Name}");

        // 基本功能測試
        light.SwitchOn();
        Console.WriteLine($"開啟狀態: {light.IsOn()}");

        // 使用模式匹配測試高級功能
        if (light is ITimerLight timer)
        {
            Console.WriteLine("測試定時功能");
            await timer.TurnOnFor(1000);
        }

        if (light is IBlinkingLight blinker)
        {
            Console.WriteLine("測試閃爍功能");
            await blinker.Blink(500, 3);
        }
        Console.ReadLine();
    }
}

圖片

internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        var light = new AdvancedLEDLight("ABC");
        Console.WriteLine($"測試燈具: {light.GetType().Name}");

        // 基本功能測試
        light.SwitchOn();
        Console.WriteLine($"開啟狀態: {light.IsOn()}");

        // 使用模式匹配測試高級功能
        if (light is ITimerLight timer)
        {
            Console.WriteLine("測試定時功能");
            await timer.TurnOnFor(1000);
        }

        if (light is IBlinkingLight blinker)
        {
            Console.WriteLine("測試閃爍功能");
            await blinker.Blink(500, 3);
        }
        Console.ReadLine();
    }
}

圖片

注意事項

接口設計原則：

保持接口小而專注
每個接口專注于一個特定功能
避免在多個派生接口中重寫相同的方法

實現優先級：

類中的顯式實現優先級最高
最具體的接口實現其次
默認接口實現優先級最低

總結

默認接口方法為C#帶來了更靈活的代碼組織方式，特別適合：

接口的演進
可選功能的實現
行為的組合
代碼的復用