CTS类型已经做到很高程度的结构化，到目前为止，关于它们的讨论主要限于其组织在一起的方式。类型语义的问题还没有涉及。现在看看类型是如何传达语义的，让我们从类型的类别（categorization）(?在这一节中，读者可能会被类型（type）、类（class）、类别（categorization）等词所迷惑。我们前面已经说过，类型是程序的生成块。对.NET而言，类型分为值类型、引用类型（还有指针类型，用于非托管代码）。类也是一种类型，即类类型，它是引用类型之一。这里的类别，则是作者引入的概念，主要是说对不同的类型可以进行分门别类，这主要是从语义的角度（当然类别本身可能就是类型，如接口）。例如，human（人）和dog（狗），他们是两个不同的类型，但有一些动作是相同的，比如，吃（eat）。于是，我们可以从这个角度，将他们划为一个类别)开始吧。

我们经常需要根据两个或更多的类型所设的公共假设，将类型划分成不同的类别。这种归类相当于类型的附加文档，因为只有显式地声明属于这个类别的类型，才被认为是可以共享该类别中所隐含的假设。在CLR中，将这些类型的类别称为接口（interface）。接口是整合到类型系统中的类型归类。因为接口代表的类别自身就是类型，所以，你可以声明字段（和变量，以及方法参数）来获取类别的从属关系，而不是对要用到的实际的具体类型进行硬编码（hard-code）。这种松散的要求允许在实现上的可替代性，它是多态（polymorphism）的基石。

从结构上说，接口是CLR的另外一种类型。接口有类型名，它可以有成员，其限制条件就是它既不能有实例字段，也不能有带实现的实例方法。从结构上说，接口与其他类型的真正区别是，在类型的元数据上是否存在interface特性。在CLR中使用接口的语义是特别规定的。

接口是形成分类或类型家族的抽象类型。对接口类型的变量、字段和参数进行声明是合法的。但实例化一个仅仅基于接口的对象是不合法的(即接口不能用像通常类型一样用new 来实例化)。更进一步地说，接口类型的变量、字段和参数必须引用一个具体类型的实例，而这个具体实例则必须显式地被声明与该接口兼容。
下面的例子说明了接口的重要性。
public sealed class AmericanPerson {}
public sealed class CanadianPerson {}
public sealed class Turnip {}
class Quack {
void OperateAndTransfuseBlood(Object patient) {
// 假如芜青被当成了病人，怎么办？
}
}

在这个例子中，Quack.OperateAndTransfuseBlood方法接受单个System.Object类型的参数。System.Object类型是CLR中的通用类型；这意味着用它可以传递作为参数值的任何类型的实例。在这个例子中，你可以将AmericanPerson、CanadianPerson和Turnip(?turnip：芜菁；芜菁甘蓝一种广泛地种植的产于欧亚大陆的植物 （芜菁 芸苔属），属十字花科，有大块的、多肉的、可食用的根，呈黄色成白色)的实例合法地传递给方法。然而，从给定方法的名字(方法名是OperateAndTransfuseBlood，意思是通用手术进行输血。美国人（AmericanPerson）和加拿大人（CanadianPerson）都能作为病人（patient），接受手术输血。但是芜菁（Turnip）是一种植物，不可能对其进行输血。因而，在这里尽管从编译上是没有问题，但这种潜在的错误类型，将在运行时出现问题)来看，如果传递的是Turnip实例，那么，它可能什么也做不了。由于参数类型没有对Turnip实例进行鉴别，因而，这种错误直到运行时才会被发现。
下面的例子说明了接口是如何解决这个问题。
public interface IPatient {}
public sealed class AmericanPerson : IPatient {}
public sealed class CanadianPerson : IPatient {}
public sealed class Turnip {}
class Doctor {
void OperateAndTransfuseBlood(IPatient patient) {
// 不允许Turnip！
}
}

在这个例子中，有一个叫做IPatient的类型的类别。这个类别被声明为接口。兼容IPatient接口的类型显式地声明了这种兼容性，并作为类型定义的一部分。AmericanPerson和CanadianPerson类型都这样做了。现在，OperateAndTransfuseBlood方法可以声明它只能接受兼容IPatient接口类型的参数。因为Turnip类型没有声明与IPatient接口兼容，所以，如果试图传递Turnip对象给这个方法，就会导致编译时的失败。这种解决方案较好而简单地提供了两个显式的方法重载——一个用于AmericanPerson，另一个用于CanadianPerson。这种解决之道可以让你传递新的类型给Doctor.OperateAndTransfueBlood方法，而不需要显式地定义新的重载函数。
一个类型声明兼容多个接口是合法的。当一个具体类型（例如，一个类）声明兼容多个接口，这说明这个类型的实例可在多个上下文中使用。例如，示例3.5的类型AmericanPerson声明兼容IPatient和IBillee两者，表明它既可以是一个patient（病人），也可以是一个billee（付费方）。在这个示例中，CanadianPerson声明只兼容IPatient，如果他也需要一个付费方的话，将需要另一个类型[要么是CanadianGovernment（加拿大政府），要么是AmericanPerson（美国人）]的一个实例。
示例3.5：支持多个接口
public interface IPatient { }
public interface IBillee { }
public sealed class AmericanPerson : IPatient, IBillee {}
public sealed class CanadianPerson : IPatient {}
public sealed class CanadianGovernment : IBillee {}
class Doctor {
// 对于这两个参数(美国人既可以是病人，也可以是付费方)，美国病人都是可接受的
void OperateAndTransfuseBlood(IPatient patient,
IBillee moneySrc)
{
}
}

你可以将接口视为将所有可能对象的集合划分成不同的子集。对象属于哪些子集，取决于对象的类型是否声明兼容那些接口。图3.2就是由此而来，它显示了在示例3.5中所定义的类型。由此类推，一个接口类型也可能被声明为兼容一个或者更多的接口。这样做的结果是，所有声明与新接口兼容的类型必须同时兼容额外(这个新接口类型直接兼容的接口类型)的接口。当你声明兼容这种新的接口时，大多数语言（例如，C#、VB.NET）将隐式地作这种判断。


图3.2:作为子集的接口

考虑示例3.6所示的例子。在这个示例中，ISelfFundedPatient接口已经声明同时兼容IPatient接口和IBillee接口。这意味着声明兼容ISelfFundedPatient接口的类型（例如，WealthyPerson）必须同时兼容IPatient和IBillee。但这并不是说，所有兼容IPatient和IBillee的类型都会兼容ISelfFundedPatient。在本例中，类型InsuredPerson的实例显然不允许作为参数传递给OperateAndTransfuseBlueBlood方法。这在图3.3种有说明。
示例3.6：多个接口的继承
public interface IPatient { }
public interface IBillee { }
public interface ISelfFundedPatient : IPatient, IBillee {}
public sealed class InsuredPerson : IPatient, IBillee {}
public sealed class WealthyPerson : ISelfFundedPatient {}
class Doctor {
// 接受任何类型的病人。这里，假设已经存在付费方
void OperateAndTransfuseBlood(IPatient p,
IBillee b,
string color) {
}
// 只接受有钱的病人
void OperateAndTransfuseBlueBlood(ISelfFundedPatient sfp){
OperateAndTransfuseBlood(sfp, sfp, "blue");
}
}

图3.3：接口继承

接口对还能够将显式的要求强加于兼容它的类型上。特别是接口包含抽象方法声明（abstract method declarations）。这些方法声明相当于对支持该接口的所有类型的要求。如果一个具体类型声明兼容接口I，那么，这个具体类型必须提供接口I中的所有抽象方法的实现。
为了理解接口如何强制类型实现接口的方法，考虑下面用C#写的接口定义：
public interface IPatient {
void AddLimb();
void RemoveLimb();
}

对于声明兼容IPatient的所有具体类型，现在必须提供AddLimb和RemoveLimb方法的实现。而这些方法将匹配IPatient中声明的签名(方法的签名与方法的名称是不同的概念。方法签名由方法的名称和它的每一个形参（按从左到右的顺序）的类型和种类（值、引用或输出）组成)。
下面是一个实现了前面定义的IPatient接口的具体类型：
public sealed class AmericanPerson : IPatient {
internal int limbCount = 4;
public void AddLimb() { ++limbCount; }
public void RemoveLimb() { --limbCount; }
}

在这个例子中，IPatient接口的方法是具体类型的公共合同的一部分。CLR还允许具体类型将这些方法声明为private，它使用某种机制来标明这些方法是被用来满足接口的要求。例如，下面的实现从类型的公共合同中隐藏了RemoveLimb方法：
public sealed class CanadianPerson : IPatient {
internal int limbCount = 4;
public void AddLimb() { ++limbCount; }
void IPatient.RemoveLimb() { --limbCount; }
}

在这个示例中，只有AddLimb方法可以通过CanadianPerson类型的引用来访问。如果要访问RemoveLimb方法，就必须通过IPatient类型的引用，它能够访问这两个方法。
当通过基于接口的引用调用方法时，CLR将在运行时根据引用对象的具体类型，来决定实际调用的方法。这种动态方法分发（dynamic method dispatch）是启用多态的一个必要的特征。多态将在第六章详细讨论。