宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 毛廣敏

C#中抽象類(lèi)與接口的分析與比較

宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 毛廣敏

抽象類(lèi)和接口是C#語(yǔ)言中兩個(gè)重要的對(duì)象引用類(lèi)型，是C#程序設(shè)計(jì)使用多態(tài)性的基礎(chǔ)，但也是初學(xué)者容易搞混淆的兩種類(lèi)型，本文主要介紹了兩者的概念、特點(diǎn)和典型應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)兩者進(jìn)行比較。

抽象類(lèi)；接口；分析；區(qū)別

抽象類(lèi)和接口是C#語(yǔ)言中兩個(gè)重要的對(duì)象引用類(lèi)型，是C#程序設(shè)計(jì)使用多態(tài)性的基礎(chǔ)，但也是初學(xué)者容易搞混淆的兩種類(lèi)型，本文主要介紹了兩者的概念、特點(diǎn)和典型應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)兩者進(jìn)行比較。通過(guò)本文的介紹能使得初學(xué)者掌握抽象類(lèi)和接口概念、特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。

一、抽象類(lèi)

在類(lèi)聲明中使用abstract修飾符的類(lèi)稱(chēng)為抽象類(lèi)。含有一個(gè)或一個(gè)以上的抽象成員的類(lèi)，必須定義為抽象類(lèi)。當(dāng)方法聲明包含abstract修飾符時(shí)，稱(chēng)該方法為抽象方法，雖然抽象方法同時(shí)隱含為虛擬方法，但是它不能有virtual修飾符。聲明中包含abstract修飾的屬性稱(chēng)為抽象屬性。抽象方法或?qū)傩詻](méi)有方法體或?qū)傩栽L問(wèn)器。抽象類(lèi)只能是其他類(lèi)的基類(lèi)，抽象類(lèi)不能實(shí)例化，必須在繼承中實(shí)現(xiàn)。抽象類(lèi)中可以包含非抽象成員。抽象類(lèi)的目的是提供一個(gè)合適的基類(lèi)，以派生其他的類(lèi)。使用抽象類(lèi)的好處之一是，當(dāng)要求組建新版本時(shí)，可根據(jù)需要將附加方法添加到基類(lèi)。如下例：

抽象類(lèi)應(yīng)用實(shí)例：

從上面的例子可以看出在程序中聲明了一個(gè)抽象類(lèi)animal，在該類(lèi)中聲明了一個(gè)抽象方法FoodHabits()，該方法沒(méi)有形參，無(wú)返回值。Carnivorous和Herbivorous是animal的派生類(lèi)，在這兩個(gè)派生類(lèi)中必須重寫(xiě)FoodHabits()方法，否則會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤，重寫(xiě)方法的關(guān)鍵字是override。在主函數(shù)中不可以創(chuàng)建基類(lèi)animal的實(shí)例，但可以將實(shí)現(xiàn)抽象類(lèi)的對(duì)象賦給抽象類(lèi)的對(duì)象。

二、接口

在C#中類(lèi)只能實(shí)現(xiàn)“單一繼承”，要實(shí)現(xiàn)多重繼承，必須使用接口。一個(gè)接口定義一個(gè)協(xié)定，實(shí)現(xiàn)接口的類(lèi)或結(jié)構(gòu)必須遵守其協(xié)定。接口可以從多個(gè)基接口繼承，而類(lèi)或結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口中。接口聲明可以聲明零個(gè)或多個(gè)成員，接口的成員必須是方法、屬性、事件或索引器。接口不以包含常數(shù)、字段、運(yùn)算符、實(shí)例構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)或類(lèi)型，也不能包含任何種類(lèi)的靜態(tài)成員。接口本身不提供它所定義的成員的實(shí)現(xiàn)，接口只指定實(shí)現(xiàn)該接口的類(lèi)或接口必須提供的成員。所有接口成員都隱式地具有public訪問(wèn)權(quán)限。類(lèi)可以從單個(gè)類(lèi)繼承但可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，實(shí)現(xiàn)接口的類(lèi)需要實(shí)現(xiàn)接口的所有成員。接口可以從現(xiàn)有接口中繼承，一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口的類(lèi)也實(shí)現(xiàn)它的繼承接口的基類(lèi)接口。

雖然不能創(chuàng)建接口對(duì)象，但可以聲明接口變量，接口變量必須指向一個(gè)實(shí)現(xiàn)了接口的類(lèi)的對(duì)象。如下例中的TypeUse[]t=new TypeUse[4];聲明了一個(gè)接口類(lèi)型的數(shù)組，它包含4個(gè)接口類(lèi)型的變量。以下語(yǔ)句聲明了類(lèi)的對(duì)象，并實(shí)例化，接口變量（接口數(shù)組元素）指向類(lèi)的對(duì)象。

以上語(yǔ)句說(shuō)明不同類(lèi)型的對(duì)象被分配給一個(gè)接口引用。以下程序中應(yīng)用程序通過(guò)接口引用數(shù)組調(diào)用Showinfo方法，并返回結(jié)果，在Showinfo方法中引用Type屬性和調(diào)用TellAboutSelf方法，不同對(duì)象及其屬性、方法關(guān)聯(lián)在一起，因此，在引用Type屬性和調(diào)用TellAboutSelf方法時(shí)，不必考慮是哪一個(gè)對(duì)象，這也是多態(tài)行為的典型示例。

三、接口實(shí)現(xiàn)“多重繼承”

四、抽象類(lèi)和接口的比較

從上面兩個(gè)關(guān)于抽象類(lèi)和接口的例子中可以看出抽象類(lèi)和接口相似的地方和區(qū)別。

（一）相同點(diǎn)

1.抽象類(lèi)和接口都包含可以由派生類(lèi)繼承的成員，兩者都不能直接實(shí)例化。

2.兩者都可以被繼承。3.兩者都不能被實(shí)例化。4.都可以包含方法聲明。

5.派生類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)的方法。

（二）區(qū)別

1.類(lèi)是對(duì)對(duì)象的抽象，可以把抽象類(lèi)理解為把類(lèi)當(dāng)作對(duì)象，抽象成的類(lèi)叫做抽象類(lèi)。而接口只是一個(gè)行為的規(guī)范或規(guī)定。

2.抽象類(lèi)是一種不能實(shí)例化而必須從中繼承的類(lèi)。抽象類(lèi)可封裝繼承類(lèi)的通用不變的功能，但也可通過(guò)實(shí)現(xiàn)抽象類(lèi)的抽象方法和屬性為繼承類(lèi)提供其不同的功能。在抽象類(lèi)中可以包含非抽象成員。接口是完全抽象成員集合，可以被看作是為操作定合同。如果類(lèi)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接口，必須實(shí)現(xiàn)接口把定義的所有成員。

3.抽象類(lèi)的派生類(lèi)也必須重寫(xiě)抽象類(lèi)中的抽象方法或?qū)傩?。抽象?lèi)中的成員沒(méi)有限制，但接口中的成員必須是方法、屬性、事件或索引器。所有接口的成員都是隱式具有public訪問(wèn)權(quán)限，并且不能顯式的聲明接口成員的訪問(wèn)權(quán)限，而抽象的成員的訪問(wèn)權(quán)限需指定。

五、抽象類(lèi)和接口的使用場(chǎng)合

1.如果預(yù)計(jì)要?jiǎng)?chuàng)建組件的多個(gè)版本，則創(chuàng)建抽象類(lèi)。抽象類(lèi)提供簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制組件版本。

2.如果創(chuàng)建的功能將在大范圍的全異對(duì)象間使用，則使用接口。如果要設(shè)計(jì)小而簡(jiǎn)練的功能塊，則使用接口。

3.如果要設(shè)計(jì)大的功能單元，則使用抽象類(lèi)，如果要在組件的所有實(shí)現(xiàn)間提供通用的已實(shí)現(xiàn)功能，則使用抽象類(lèi)。

4.抽象類(lèi)主要用于關(guān)系密切的對(duì)象，而接口適合為不相關(guān)的類(lèi)提供通用功能。

本文通過(guò)對(duì)抽象類(lèi)和接口概念、特點(diǎn)、典型應(yīng)用實(shí)例、比較分析及使用場(chǎng)合的介紹，相信能對(duì)初學(xué)者有所幫助。

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[2]杜少杰,王文紅.C#程序設(shè)計(jì)案例教材[M].2010.

[3]胡湘萍.C#中接口與抽象類(lèi)的應(yīng)用辨析[J].2010.

毛廣敏（1978—），女，江蘇沭陽(yáng)人，宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校講師。