آموزش اینترفیس ها در سی شارپ

در زبان برنامه‌نویسی سی شارپ، مفهوم Interface یکی از اصول مهم برنامه‌نویسی شیءگرا است. Interface یک قرارداد است که تعیین می‌کند که یک کلاس باید چه ویژگی‌ها و روش‌ها را پیاده‌سازی کند. در این مقاله، به بررسی مفهوم Interface در سی‌شارپ خواهیم پرداخت.

مفهوم Interface

Interface در واقع یک قرارداد است که تعیین می‌کند یک کلاس باید چه عملکردها و رفتارهایی را پیاده‌سازی کند، بدون اینکه جزئیات پیاده‌سازی را تعیین کند. به‌عبارت‌دیگر، Interface یک نوع شبه کلاس است که تنها شامل امضای متدها و ویژگی‌ها می‌شود.

مزایای استفاده از Interface
 

استفاده از Interface در برنامه‌نویسی سی شارپ دارای مزایا و اهمیتی است:

۱. افزایش قابلیت‌های چندرسانه‌ای (Polymorphism)

استفاده از Interface امکان ایجاد قابلیت‌های چندرسانه‌ای را فراهم می‌کند. با این قابلیت، می‌توان یک شیء را به‌عنوان چندین نوع مختلف مورداستفاده قرارداد و با استفاده از روش‌ها و ویژگی‌های تعریف شده در Interface، با آن تعامل کرد.

۲. انتزاع (Abstraction)

استفاده از Interface به ما امکان انتزاع و جداسازی واسط کاربر از پیاده‌سازی جزئیات را می‌دهد. این امر به ما اجازه می‌دهد که به تمرکز بیشتری روی رفتار کلاس‌ها و امکانات آنها بپردازیم بدون اینکه نگران جزئیات پیاده‌سازی باشیم.

۳. امکان استفاده مجدد (Reusability)

Interface امکان استفاده مجدد از کد را به ما می‌دهد. با استفاده از Interface، می‌توانیم یک مجموعه از روش‌ها و ویژگی‌ها را تعریف کرده و این Interface را در کلاس‌های مختلف استفاده کنیم، به‌جای تکرار کد.

مثالی از استفاده از Interface
 

برای بهتر درک‌کردن مفهوم Interface، به یک مثال مرتبط در دنیای واقعی نیاز داریم. فرض کنید شما یک برنامه ساختمان‌سازی دارید و نیاز دارید تا دستگاه‌های مختلفی مانند پرینتر، اسکنر و فکس را مدیریت کنید. برای این کار، می‌توانیم یک Interface به نام IDevice تعریف کنیم که ویژگی‌ها و روش‌های مشترک این دستگاه‌ها را تعریف کند. سپس برای هر دستگاه مختلف، یک کلاس مجزا ایجاد کرده و این Interface را در آن پیاده‌سازی کنیم.

public interface IDevice
{
   void TurnOn();
   void TurnOff();
   void Print(string document);
}
public class Printer : IDevice
{
   public void TurnOn()
   {
       // کد روشن‌کردن پرینتر
   }
   public void TurnOff()
   {
       // کد خاموش‌کردن پرینتر
   }
   public void Print(string document)
   {
       // کد چاپ سند در پرینتر
   }
}

در این مثال، IDevice یک Interface است که ویژگی‌های TurnOn، TurnOff و Print را تعریف می‌کند. سپس با استفاده از کلاس Printer که از این Interface پیاده‌سازی شده است، می‌توانیم عملیات روشن و خاموش‌کردن پرینتر و چاپ سند را انجام دهیم.

اینجا دو نمونه دیگر برای پیاده‌سازی Interface IDevice را می بینیم:

public class Scanner : IDevice
{
   public void TurnOn()
   {
       // کد روشن کردن اسکنر
   }
   public void TurnOff()
   {
       // کد خاموش کردن اسکنر
   }
   public void Print(string document)
   {
       // کد اسکن سند و چاپ در اسکنر
   }
}

public class FaxMachine : IDevice
{
   public void TurnOn()
   {
       // کد روشن کردن فکس
   }
   public void TurnOff()
   {
       // کد خاموش کردن فکس
   }
   public void Print(string document)
   {
       // کد ارسال سند برای چاپ در فکس
   }
}

در این مثال، دو کلاس Scanner و FaxMachine را به عنوان پیاده‌سازی‌های دیگر از Interface IDevice ذکر کردیم. این کلاس‌ها همچنین باید متدهای TurnOn، TurnOff و Print را پیاده‌سازی کنند.

"برنامه‌نویسی بدون واسطه (Interface) مانند نوشتن کتاب‌هایی است که بدون نوشتن فصلی در مورد پایان کتاب، به پایان می‌رسند." - Robert C. Martin, Clean Code: A Handbook of Agile Software Craftsmanship

مثالی از interface در دنیای واقعی

در ادامه، یک مثال واقعی و کوچک برای Interface را برای شما آورده‌ام. در این مثال، یک Interface به نام IPlayable تعریف می‌کنیم که قابلیت پخش و توقف یک رسانه را تعیین می‌کند. سپس دو کلاس MusicPlayer و VideoPlayer را به عنوان پیاده‌سازی‌های این Interface ایجاد می‌کنیم.
 

using System;
public interface IPlayable
{
   void Play();
   void Stop();
}
public class MusicPlayer : IPlayable
{
   public void Play()
   {
       Console.WriteLine("در حال پخش موسیقی...");
   }
   public void Stop()
   {
       Console.WriteLine("توقف پخش موسیقی.");
   }
}
public class VideoPlayer : IPlayable
{
   public void Play()
   {
       Console.WriteLine("در حال پخش ویدیو...");
   }
   public void Stop()
   {
       Console.WriteLine("توقف پخش ویدیو.");
   }
}
class Program
{
   static void Main(string[] args)
   {
       IPlayable musicPlayer = new MusicPlayer();
       musicPlayer.Play();
       musicPlayer.Stop();
       IPlayable videoPlayer = new VideoPlayer();
       videoPlayer.Play();
       videoPlayer.Stop();
       Console.ReadLine();
   }
}

در این مقاله، به بررسی مفهوم Interface در سی‌شارپ پرداختیم. Interface به ما امکان می‌دهد تا قراردادهایی بین کلاس‌ها برقرار کنیم و ویژگی‌ها و روش‌هایی را که یک کلاس باید پیاده‌سازی کند را مشخص کنیم. استفاده از Interface باعث افزایش قابلیت‌های چندرسانه‌ای، انتزاع و امکان استفاده مجدد کد می‌شود.