Интерфейсы в C#: контракты для надежного ООП

Что такое интерфейс

Интерфейс — это синтаксический контракт, определяющий ЧТО должен делать класс, но не КАК. Содержит только объявления членов (методы, свойства, события, индексаторы) без реализации. Реализацию предоставляет класс, реализующий интерфейс.

Объявление интерфейса

public interface ITransaction
{
    void ShowTransaction();     // метод
    double Amount { get; set; } // свойство
    event EventHandler Completed; // событие
    string this[int index] { get; } // индексатор
}

По умолчанию все члены public (модификаторы доступа не указываются). Начиная с C# 8.0 можно иметь реализацию по умолчанию (default реализация), статические члены, private методы.

Реализация интерфейса

public class Transaction : ITransaction
{
    public string Code { get; set; }
    public string Date { get; set; }
    private double _amount;
    
    public double Amount
    {
        get => _amount;
        set => _amount = value >= 0 ? value : throw new ArgumentException();
    }
    
    public void ShowTransaction()
    {
        Console.WriteLine($"Transaction: {Code}");
        Console.WriteLine($"Date: {Date}");
        Console.WriteLine($"Amount: {Amount}");
    }
    
    public event EventHandler Completed;
    
    public string this[int index] => index == 0 ? Code : Date;
}

Явная реализация интерфейса

Если класс реализует несколько интерфейсов с одинаковыми сигнатурами, или нужно скрыть член от публичного API класса:

interface I1 { void Method(); }
interface I2 { void Method(); }

public class MyClass : I1, I2
{
    void I1.Method() { Console.WriteLine("I1.Method"); }
    void I2.Method() { Console.WriteLine("I2.Method"); }
    
    public void Method() { Console.WriteLine("Public Method"); }
}

// Использование
MyClass obj = new MyClass();
obj.Method(); // Public Method
((I1)obj).Method(); // I1.Method
((I2)obj).Method(); // I2.Method

Интерфейсы vs Абстрактные классы

Интерфейсы по умолчанию (C# 8.0+)

public interface ILogger
{
    void Log(string msg); // должен быть реализован
    
    void LogWarning(string msg) // default реализация
    {
        Log($"WARN: {msg}");
    }
    
    static void StaticMethod() { } // статический член
    private void Helper() { } // private метод (C# 8+)
}

Пример из оригинала

using System;

public interface ITransactions
{
    void ShowTransaction();
    double GetAmount();
}

public class Transaction : ITransactions
{
    private string _code, _date;
    private double _amount;

    public Transaction(string c, string d, double a)
    {
        _code = c; _date = d; _amount = a;
    }

    public double GetAmount() => _amount;

    public void ShowTransaction()
    {
        Console.WriteLine($"Transaction: {_code}");
        Console.WriteLine($"Date: {_date}");
        Console.WriteLine($"Amount: {_amount}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var t1 = new Transaction("001", "8/10/2012", 78900);
        var t2 = new Transaction("002", "9/10/2012", 451900);
        t1.ShowTransaction();
        t2.ShowTransaction();
    }
}

Лучшие практики

• Именование: префикс I (IComparable, IDisposable)
• Интерфейсы должны быть маленькими и фокусированными (Interface Segregation Principle)
• Программируйте к интерфейсам, а не к реализациям (Dependency Inversion)
• Используйте default реализации (C# 8+) для эволюции интерфейсов без ломания существующих реализаций
• Рассмотрите record с интерфейсами для DTO