C#的默认接口方法

在C# 8.0及更高版本中，引入了默认接口方法这一特性，它允许接口包含默认实现的方法。这一特性不仅增强了多态，还促进了代码复用，使得接口的实现更加灵活。本文将深入探讨默认接口方法的核心概念、使用场景、最佳实践以及一些高级技巧。

默认接口方法的基本概念
默认接口方法是接口中带有实现的普通方法。它们允许接口作者提供一些“默认行为”，实现类可以选择使用这些默认行为，或者覆盖它们以提供自定义行为。

关键概念
默认实现：接口提供的实现，实现类可以选择使用或覆盖。
多态：实现类可以表现出不同的行为，即使它们都实现了相同的接口。
代码复用：默认实现促进了代码复用，减少了重复代码。
使用场景
场景1：提供通用的实现
当接口的实现类通常以相同的方式执行某些操作时，可以在接口中提供默认实现。

场景2：增强旧接口
在不破坏现有实现的情况下，为旧接口添加新方法。

场景3：实现算法的可选变体
为算法提供默认实现，同时允许实现类提供特定情况下的变体。

示例代码
定义一个接口与默认方法
public interface IShape
{
double CalculateArea();
default double CalculatePerimeter() => Math.Sqrt(Area() * 4); // 假设面积是边长平方
}
实现接口
public class Circle : IShape
{
public double Radius { get; }

public Circle(double radius) => Radius = radius;

public double CalculateArea() => Math.PI * Radius * Radius;

}

public class Rectangle : IShape
{
public double Width { get; }
public double Height { get; }

public Rectangle(double width, double height)
{
    Width = width;
    Height = height;
}

public double CalculateArea() => Width * Height;

// 覆盖默认方法
public override double CalculatePerimeter() => 2 * (Width + Height);

}
高级应用
条件成员
默认接口方法可以是条件成员，这意味着它们可以访问this或实现类中的其他成员。
public interface IShape
{
double Area { get; }
default public double CalculatePerimeter() => Math.Sqrt(Area * 4);
}
虚拟方法和重写
默认接口方法可以被标记为virtual，并且可以在实现类中被重写。
public interface IShape
{
double Area { get; }
virtual double CalculatePerimeter() => Math.Sqrt(Area * 4);
}

public class Circle : IShape
{
public double Radius { get; }

public Circle(double radius) => Radius = radius;

public double Area => Math.PI * Radius * Radius;

// 重写默认方法
public override double CalculatePerimeter() => 2 * Math.PI * Radius;

}
接口继承
默认接口方法可以被接口继承，子接口可以提供自己的默认实现。
public interface IShape
{
double Area { get; }
double CalculatePerimeter();
}

public interface ICircle : IShape
{
double Radius { get; }
default double Area => Math.PI * Radius * Radius;
default double CalculatePerimeter() => 2 * Math.PI * Radius;
}
性能考虑
虽然默认接口方法提供了极大的灵活性，但它们也可能引入一些性能开销。例如，虚拟默认接口方法可能会增加方法调用的开销。因此，在性能敏感的应用中，应谨慎使用默认接口方法。