CLR 筆記：介面設計與實作全攻略

14.1 類別與介面實作

CLR 不支援多重繼承，透過介面模擬。介面定義一組方法簽章的名稱。類別實作介面必須提供所有方法實作。抽象類別可將介面方法宣告為 abstract，留給衍生類別實作。

14.2 定義介面

• 可包含方法/事件/屬性（本質為方法）。
• 不可包含靜態成員（含常數/列舉）。
• 介面間可「繼承」（實為包含另一介面的約定）。
• 所有成員預設為 public，無需宣告。

14.3 實作介面

實作的介面方法必須標記為 public（IL 中為 virtual 和 sealed，不允許衍生類別覆寫）。若需允許覆寫，須顯式標記為 virtual。

14.4 呼叫介面方法

執行期可將變數從一種介面類型轉型為另一種，前提是物件實作了這兩種介面。值類型實作介面時，轉為介面類型前必須先裝箱（介面變數必須參考堆上物件）。

14.5 介面方法的隱式/顯式實作 (EIMI)

• 隱式實作：預設方式，可存取性必為 public。
• 顯式實作 (EIMI)：以介面名稱作為方法名稱前綴。不屬於類型物件一部分，避免暴露行為。不可指定可存取性（IL 標記為 private），僅能透過介面變數存取。不可標記為 virtual，不可被覆寫。

public interface ITest { void Test(); }
public class TestClass : ITest {
    public void Test() { Console.WriteLine("1"); }
    void ITest.Test() { Console.WriteLine("2"); }
}
TestClass t = new TestClass();
t.Test();        // 輸出 1
ITest it = (ITest)t;
it.Test();       // 輸出 2

14.6 泛型介面三大優勢

1. 編譯期型別安全：IComparable<Int32> 直接接受 Int32，拒絕 String。
2. 操作值類型減少裝箱：按值傳遞。
3. 同一類別可多次實作同一泛型介面（不同類型參數視為不同介面）。

14.7 泛型介面參數約束

• 可將類型參數約束為多個介面，強制傳入類型實作所有約束介面。
• 減少裝箱：產生特定 IL，直接在值類型上呼叫介面方法。

14.9 使用 EIMI 改善編譯期型別安全

針對非泛型介面，以 EIMI 實作型別安全的強類型方法，並將介面方法轉呼叫強類型方法。

14.10 EIMI 缺點

1. 無法說明具体如何實作 EIMI 方法。
2. 值類型轉介面類型會被裝箱。
3. EIMI 方法不可被衍生類型繼承。

14.11 介面 vs 類別繼承

值類型繼承自 System.ValueType，只能使用介面。FCL 集合基於介面，因各集合間極少共享程式碼。