c#中抽象类(abstract)和接口(interface)的相同点与区别

Posted 2020-08-09 ReggieQiao

相同点：

• 1、都可以被继承
• 2、都不能被实例化
• 3、都可以包含方法声明
• 4、派生类必须实现未实现的方法

 

区别：

• 1、抽象基类可以定义字段、属性、方法实现。接口只能定义属性、索引器、事件、和方法声明，不能包含字段。
• 2、抽象类是一个不完整的类，需要进一步细化，而接口是一个行为规范。微软的自定义接口总是后带able字段，证明其是表述一类“我能做。。。”
• 3、接口可以被多重实现，抽象类只能被单一继承
• 4、抽象类更多的是定义在一系列紧密相关的类间，而接口大多数是关系疏松但都实现某一功能的类中
• 5、抽象类是从一系列相关对象中抽象出来的概念，因此反映的是事物的内部共性；接口是为了满足外部调用而定义的一个功能约定， 因此反映的是事物的外部特性
• 6、接口基本上不具备继承的任何具体特点,它仅仅承诺了能够调用的方法
• 7、接口可以用于支持回调,而继承并不具备这个特点
• 8、抽象类实现的具体方法默认为虚的，但实现接口的类中的接口方法却默认为非虚的，当然您也可以声明为虚的
• 9、如果抽象类实现接口，则可以把接口中方法映射到抽象类中作为抽象方法而不必实现，而在抽象类的子类中实现接口中方法

 

使用规则：

• 1、抽象类主要用于关系密切的对象，而接口最适合为不相关的类提供通用功能
• 2、如果要设计大的功能单元，则使用抽象类；如果要设计小而简练的功能块，则使用接口。
• 3、如果预计要创建组件的多个版本，则创建抽象类。接口一旦创建就不能更改。如果需要接口的新版本，必须创建一个全新的接口。
• 4、如果创建的功能将在大范围的全异对象间使用，则使用接口；如果要在组件的所有实现间提供通用的已实现功能，则使用抽象类。
• 5、分析对象，提炼内部共性形成抽象类，用以表示对象本质，即“是什么”。为外部提供调用或功能需要扩充时优先使用接口
• 6、好的接口定义应该是具有专一功能性的，而不是多功能的，否则造成接口污染。如果一个类只是实现了这个接口的中一个功能，而不得不去实现接口中的其他方法，就叫接口污染
• 7、尽量避免使用继承来实现组建功能，而是使用黑箱复用，即对象组合。因为继承的层次增多，造成最直接的后果就是当你调用这个类群中某一类，就必须把他们全部加载到栈中！后果可想而知。(结合堆栈原理理解)。同时，有心的朋友可以留意到微软在构建一个类时，很多时候用到了对象组合的方法。比如 asp.net中，Page类，有Server Request等属性，但其实他们都是某个类的对象。使用Page类的这个对象来调用另外的类的方法和属性，这个是非常基本的一个设计原则

 

例如：

Window窗体可以用抽象类来设计，可以把公有操作和属性放到一个抽象类里，让窗体和对话框继承自这个抽象类，再根据自己的需求进行扩展和完善。

打印操作可以作为一个接口提供给每个需要此功能的窗体，因为窗体的内容不同，就要根据他们自己的要求去实现自己的打印功能。打印时只通过接口来调用，而不用在乎是那个窗体要打印。

 

共性、个性与选择：

有的书上写到C#推荐使用接口（Interface）来替代抽象基类（Abstract Class），并强调使用接口的诸多好处，这点我不敢苟同，从上面列表中看来，两者之间还是存在不少差异的，而这种差异的存在性必然决定了适用场景的不同，例如在抽象基类中可以为部分方法提供默认的实现，从而避免在子类中重复实现它们，提高代码的可重用性，这是抽象类的优势所在；而接口中只能包含抽象方法。至于何时使用抽象基类何时使用接口关键还是取决于用户是如何看待继承类之间的联系的，用户更加关心的是它们之间的个性差异还是它们之间的共性联系。举个生活中的例子加以说明。

如果给你三个对象分别是人、鱼、青蛙，让你为他们设计个基类来概括它们之间的联系，那么首先给你的感觉肯定是它们个体间的差异性较大，很难抽象出共性，然而若让你概括他们行为之间的共性，你可能想了想会意识到他们都会游泳，只不过是游泳方式迥异。那么这时你就应当考虑使用接口而不是抽象基类，原因有三条：

interface ISwim 
{ 
    void Swim(); 
}
 
public class Person : ISwim 
{ 
    public void Swim() 
    { 
        //Swimming in person‘s style. 
    } 
}
 
public class Frog : ISwim 
{ 
    public void Swim() 
    { 
        //Swimming in frog‘s style. 
    } 
}
 
public class Fish : ISwim 
{ 
    public void Swim() 
    { 
        //Swimming in fish‘s style. 
    } 
}

 

• 1、个性大于共性。
• 2、差异较大的个性间具有某些相同的行为。
• 3、相同行为的实现方式有较大区别。

这时再给你三个对象，分别是鲫鱼、鲤鱼、金鱼，仍然让你设计基类来概括它们之间的联系，那么你第一个意识到的肯定是它们都属于鱼类，其次是他们游泳的方式可能稍有差异，这时就应当使用抽象基类而不是接口，对比着上面的例子，原因也有三条：

abstract public class Fish 
{ 
    abstract public void Swim(); 
}
 
public class 鲫鱼 : Fish 
{ 
    public override void Swim() 
    { 
        //Swim like a 鲫鱼 
    } 
}
 
public class 鲤鱼 : Fish 
{ 
    public override void Swim() 
    { 
        //Swim like a 鲤鱼 
    } 
}
 
public class 金鱼 : Fish 
{ 
    public override void Swim() 
    { 
        //Swim like a 金鱼 
    } 
}

 

• 1、共性大于个性
• 2、共性相同的个体间必然具有相同的属性与行为
• 3、相同行为的实现方式具有一定区别

观察在使用接口或是使用抽象基类的几条理由中，第三条理由其实是一样的，它所描述的是面向对象中多态的概念，即通过覆盖父类的方法来实现，在运行时根据传递的对象引用，来调用相应的方法。第二条理由开始产生分歧，接口更加强调了继承对象间具有相同的行为，而抽象类同时还强调了继承对象间具有相同的属性。而真正将接口与抽象基类区分开的则是理由归纳如下：

• 当在差异较大的对象间寻求功能上的共性时，使用接口。
• 当在共性较多的对象间寻求功能上的差异时，使用抽象基类。

通过相同与不同的比较，我们只能说接口和抽象类，各有所长，但无优略。在实际的编程实践中，我们要视具体情况来酌情量才，但是以下的经验和积累，或许能给大家一些启示，除了我的一些积累之外，很多都来源于经典，我相信经得起考验。所以在规则与场合中，我们学习这些经典，最重要的是学以致用，当然我将以一家之言博大家之笑，看官请继续。

 

规则与场合：

• 1、请记住，面向对象思想的一个最重要的原则就是：面向接口编程。
• 2、借助接口和抽象类，23个设计模式中的很多思想被巧妙的实现了，我认为其精髓简单说来就是：面向抽象编程。
• 3、抽象类应主要用于关系密切的对象，而接口最适合为不相关的类提供通用功能。
• 4、接口着重于CAN-DO关系类型，而抽象类则偏重于IS-A式的关系；
• 5、接口多定义对象的行为；抽象类多定义对象的属性；
• 6、接口定义可以使用public、protected、internal 和private修饰符，但是几乎所有的接口都定义为public，原因就不必多说了。
• 7、“接口不变”，是应该考虑的重要因素。所以，在由接口增加扩展时，应该增加新的接口，而不能更改现有接口。
• 8、尽量将接口设计成功能单一的功能块，以.NET Framework为例，IDisposable、IDisposable、IComparable、IEquatable、IEnumerable等都只包含一个公共方法。
• 9、接口名称前面的大写字母“I”是一个约定，正如字段名以下划线开头一样，请坚持这些原则。
• 10、在接口中，所有的方法都默认为public。
• 11、如果预计会出现版本问题，可以创建“抽象类”。例如，创建了狗（Dog）、鸡（Chicken）和鸭（Duck），那么应该考虑抽象出动物（Animal）来应对以后可能出现风马牛的事情。而向接口中添加新成员则会强制要求修改所有派生类，并重新编译，所以版本式的问题最好以抽象类来实现。
• 12、从抽象类派生的非抽象类必须包括继承的所有抽象方法和抽象访问器的实实现。
• 13、对抽象类不能使用new关键字，也不能被密封，原因是抽象类不能被实例化。
• 14、在抽象方法声明中不能使用 static 或 virtual 修饰符。
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