Интерфейсы в обобщениях

Интерфейсы как ограничения обобщений

Интерфейсы могут выступать в качестве ограничений обобщений. При этом если в качестве ограничения можно указаь только один класс, то интерфейсов можно указать несколько.

Допустим, у нас есть следующие интерфейсы и класс, который их реализует:

interface IMessage
{
    string Text { get; } // текст сообщения
}
interface IPrintable
{
    void Print();
}
class Message : IMessage, IPrintable
{
    public string Text { get; }
    public Message(string text) => Text = text;

    public void Print() => Console.WriteLine(Text);
}

Интерфейс IMessage представляет интерфейс сообщения и определяет свойство Text для хранения текста сообщения. Интерфейс IPrintable определяет метод Print для условной печати сообщения. И непосредственно класс сообщения - класс Message реализует эти интерфейсы.

Используем выше перечисленные интерфейсы в качестве ограничений обобщенного класса:

class Messenger<T> where T: IMessage, IPrintable
{
    public void Send(T message)
    {
        Console.WriteLine("Отправка сообщения:");
        message.Print();
    }
}

В данном случае класс условного мессенджера использует параметр T - тип, который который реализует сразу два интерфейса IMessage и IPrintable. Например, выше определен класс Message, который реализует оба интерфейса, поэтому мы можем данным типом типизировать объекты Messenger:

// создаем мессенджер
var telegram = new Messenger<Message>();
// создаем сообщение
var message = new Message("Hello World!");
// отправляем сообщение
telegram.Send(message);

Также параметр T может представлять интерфейс, который наследуется от обоих интерфейсов:

interface IPrintableMessage: IPrintable, IMessage { }
class PrintableMessage : IPrintableMessage
{
    public string Text { get; }
    public PrintableMessage(string text) => Text = text;
    public void Print() => Console.WriteLine(Text);
}

В этом случае объекты Messenger мы можем типизировать типом IPrintableMessage:

var telegram = new Messenger<IPrintableMessage>();
var message = new PrintableMessage("Hello World!");
telegram.Send(message);

Обобщенные интерфейсы

Как и классы, интерфейсы могут быть обобщенными:

interface IUser<T>
{
    T Id { get; }
}
class User<T> : IUser<T>
{
    public T Id { get; }
    public User(T id) => Id = id;
}

Интерфейс IUser типизирован параметром T, который при реализации интерфейса используется в классе User. В частности, переменная _id определена как T, что позволяет нам использовать для id различные типы.

Определим две реализации: одна в качестве параметра будет использовать тип int, а другая - тип string:

IUser<int> user1 = new User<int>(6789);
Console.WriteLine(user1.Id);    // 6789

IUser<string> user2 = new User<string>("12345");
Console.WriteLine(user2.Id);    // 12345

Также при реализации интерфейса мы можем явным образом указать, какой тип будет использоваться для параметра T:

class IntUser : IUser<int>
{
	public int Id { get; }
    public IntUser(int id) => Id = id;
}

Применение:

IUser<int> user1 = new IntUser(2345);
Console.WriteLine(user1.Id);    // 2345

IntUser user2 = new IntUser(9840);
Console.WriteLine(user2.Id);    // 9840