抽象类 VS 接口

引言

接口和抽象类是面向对象编程(OOP, Object Oriented programming)中两个绕不开的概念,二者相似而又有所不同。接下来,我们来了解二者的概念并比较它们的异同。

什么是抽象类?

抽象类是一种特殊的类,该类不能被实例化。抽象类的存在就是为了被继承,即抽象类可以被其它类继承但不能被实例化。那么,我们为什么需要一个无法被实例化的类呢?这样做的优点是,通过抽象类我们制定了一份强制所有子类必须遵守的合约,使所有子类有着一致的层次结构。抽象类提供了一种规范用于规定子类如何进行工作,子类可根据自身情况来重写抽象类中的抽象成员(及其它可被重写的成员)以满足自身需求。

抽象类作为一个基类,可以包含已实现的成员,同时应至少包含一个抽象成员,否则就没必要使用抽象类了。如果一个抽象类中仅仅包含抽象方法,那么这时抽象类就和接口很像了。

什么是接口?

接口中不能包含任何被实现的成员,即接口中只能包含成员的签名。如,没有方法体的方法、只包含访问器关键字(set、get)的属性等。和抽象类类似,接口也是一份合约。C#中,接口和抽象类的主要区别是,类可以实现多个接口,但只能继承一个(抽象)类。

比较异同

特征 接口 抽象类
是否支持多继承 支持 不支持
默认实现 接口中不能包含任何已实现的成员 抽象类中可以包含已实现(非抽象)的成员
访问修饰符 接口成员默认是公共(public)的,不再允许被任何访问修饰符修饰 抽象类成员可以被访问修饰符(不能是private)修饰
核心 VS 辅助 接口多用于定义(辅助性的)能力 抽象类多用于定义相同类型(这里类型不是数据类型的意思,解释见下文)子类所共有的一些特征
若只提供一些方法上的约束,建议使用接口 如果子类属于同一类型,且具有相同的行为或状态,建议使用抽象类提供约束
寻找成员速度 相比抽象类较慢 相比接口更快
成员变动的影响 如果接口成员发生改动,则所有实现类都要进行改动 若向抽象类中添加非抽象成员,我们可以给该成员提供默认实现,这样子类就无需发生变动
允许包含的抽象成员 属性、方法、事件、索引器(这四类本质上都是方法) 属性、方法、事件、索引器
是否允许定义字段 不允许 不允许定义使用abstract修饰的字段

抽象类是对子类的抽象,即将子类中的公共部分提取出来,放到一个特定的类中。抽象类是一份合约,用于为同一类型(这里类型不是指数据类型,而是逻辑上的划分,如人和猫都是动物)的子类提供约束。
接口也是一份合约,但接口多用对能力的定义,即用于指定实现类能做哪些事儿。

人和猫,都属于动物这个大类,我们可以抽象出二者的公共部分。如,年龄、体重、吃、会叫(用于形容人不太友好)等作为一个抽象类的成员。

abstract class Animal
{
    public abstract int Age { set; get; }
    public abstract float Weight { set; get; }
    public abstract void Call();
    //默认实现
    public virtual void Eat()
    {
        Console.WriteLine("猫粮......");
    }
}


class Person : Animal
{
    public override int Age { set; get; }
    public override float Weight { set; get; }

    public override void Eat()
    {
        Console.WriteLine("鱼香肉丝盖饭......");
    }

    public override void Call()
    {
        Console.WriteLine("雷好啊......");
    }
}

class Cat : Animal
{
    public override int Age { set; get; }
    public override float Weight { set; get; }

    public override void Call()
    {
        Console.WriteLine("喵喵喵......");
    }
}

那么,只要继承Animal类的类都应属于动物这个大类,汽车就不应该继承Animal类。
此外,人和猫相比,人会制作工具而猫不行,那么制作工具的技能就是人所特有的,这时可以定义一个接口提供对制作工具这项技能的约束,然后让Person类实现该接口。

interface ICreatTool
{
    void CreateTool();
}

class Person : Animal, ICreatTool
{
    public override int Age { set; get; }
    public override float Weight { set; get; }

    public override void Eat()
    {
        Console.WriteLine("鱼香肉丝盖饭......");
    }

    public override void Call()
    {
        Console.WriteLine("雷好啊......");
    }

    public void CreateTool()
    {
        Console.WriteLine("造台MAC......");
    }
}

再如,人、车、猫三者都可以跑,那么也可以定义个接口用于对跑这项技能提供约束。

interface IRun
{
    void Run();
}

class Person : IRun
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("11路公交......");
    }
}

class Cat : IRun
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("四蹄奔腾......");
    }
}

class Car : IRun
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("四轮......");
    }
}

小结

用简单的话概括接口和抽象类的异同:

  • 抽象类和接口都是一种约束,这种约束使我们的代码有更好的层次结构,特别是在多人协同开发时(若每个人都按照自己的习惯来,对整个开发团队而言,开发成本不知要提高多少)。

  • 抽象类是对相同类型(不是数据类型)子类公共部分的抽象(约束),接口是对能力的一种约束。

此外,建议大家读一读文末给出的这篇文章,本人读完收益颇多,本文中的表格部分引自该文。

参考文章

Abstract Class versus Interface

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,684评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,143评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,214评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,788评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,796评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,665评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,027评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,679评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,346评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,664评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,766评论 1 331
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,412评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,015评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,974评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,073评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,501评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • 更多 Java 基础知识方面的文章,请参见文集《Java 基础知识》 抽象类 用 abstract 修饰类名 不能...
    专职跑龙套阅读 251评论 0 0
  • 抽象类和接口的区别在于使用动机。使用抽象类是为了代码的复用,而使用接口的动机是为了实现多态性。
    Wide_Star阅读 100评论 0 0
  • 一、抽象类 1、抽象类含义的概括: 当多个类出现相同功能时,但功能主体不同,这样可以向上抽取,抽取时只抽取功能定义...
    玉圣阅读 823评论 0 6
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,572评论 18 399
  • 不养儿不知父母恩 出差外地,当你想孩子时,他却沉迷于自己的玩具,懒得理你;抑或和别人滔滔不绝,和你电话敷衍两句匆匆...
    会娟阅读 132评论 0 0