C#中抽象類與接口的分析與比較

宿遷經貿高等職業技術學校 毛廣敏

C#中抽象類與接口的分析與比較

宿遷經貿高等職業技術學校 毛廣敏

抽象類和接口是C#語言中兩個重要的對象引用類型，是C#程序設計使用多態性的基礎，但也是初學者容易搞混淆的兩種類型，本文主要介紹了兩者的概念、特點和典型應用實例，并對兩者進行比較。

抽象類；接口；分析；區別

抽象類和接口是C#語言中兩個重要的對象引用類型，是C#程序設計使用多態性的基礎，但也是初學者容易搞混淆的兩種類型，本文主要介紹了兩者的概念、特點和典型應用實例，并對兩者進行比較。通過本文的介紹能使得初學者掌握抽象類和接口概念、特點和使用場合。

一、抽象類

在類聲明中使用abstract修飾符的類稱為抽象類。含有一個或一個以上的抽象成員的類，必須定義為抽象類。當方法聲明包含abstract修飾符時，稱該方法為抽象方法，雖然抽象方法同時隱含為虛擬方法，但是它不能有virtual修飾符。聲明中包含abstract修飾的屬性稱為抽象屬性。抽象方法或屬性沒有方法體或屬性訪問器。抽象類只能是其他類的基類，抽象類不能實例化，必須在繼承中實現。抽象類中可以包含非抽象成員。抽象類的目的是提供一個合適的基類，以派生其他的類。使用抽象類的好處之一是，當要求組建新版本時，可根據需要將附加方法添加到基類。如下例：

抽象類應用實例：

從上面的例子可以看出在程序中聲明了一個抽象類animal，在該類中聲明了一個抽象方法FoodHabits()，該方法沒有形參，無返回值。Carnivorous和Herbivorous是animal的派生類，在這兩個派生類中必須重寫FoodHabits()方法，否則會發生編譯錯誤，重寫方法的關鍵字是override。在主函數中不可以創建基類animal的實例，但可以將實現抽象類的對象賦給抽象類的對象。

二、接口

在C#中類只能實現“單一繼承”，要實現多重繼承，必須使用接口。一個接口定義一個協定，實現接口的類或結構必須遵守其協定。接口可以從多個基接口繼承，而類或結構可以實現多個接口中。接口聲明可以聲明零個或多個成員，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、字段、運算符、實例構造函數、析構函數或類型，也不能包含任何種類的靜態成員。接口本身不提供它所定義的成員的實現，接口只指定實現該接口的類或接口必須提供的成員。所有接口成員都隱式地具有public訪問權限。類可以從單個類繼承但可以實現多個接口，實現接口的類需要實現接口的所有成員。接口可以從現有接口中繼承，一個實現接口的類也實現它的繼承接口的基類接口。

雖然不能創建接口對象，但可以聲明接口變量，接口變量必須指向一個實現了接口的類的對象。如下例中的TypeUse[]t=new TypeUse[4];聲明了一個接口類型的數組，它包含4個接口類型的變量。以下語句聲明了類的對象，并實例化，接口變量（接口數組元素）指向類的對象。

以上語句說明不同類型的對象被分配給一個接口引用。以下程序中應用程序通過接口引用數組調用Showinfo方法，并返回結果，在Showinfo方法中引用Type屬性和調用TellAboutSelf方法，不同對象及其屬性、方法關聯在一起，因此，在引用Type屬性和調用TellAboutSelf方法時，不必考慮是哪一個對象，這也是多態行為的典型示例。

三、接口實現“多重繼承”

四、抽象類和接口的比較

從上面兩個關于抽象類和接口的例子中可以看出抽象類和接口相似的地方和區別。

（一）相同點

1.抽象類和接口都包含可以由派生類繼承的成員，兩者都不能直接實例化。

2.兩者都可以被繼承。3.兩者都不能被實例化。4.都可以包含方法聲明。

5.派生類必須實現未實現的方法。

（二）區別

1.類是對對象的抽象，可以把抽象類理解為把類當作對象，抽象成的類叫做抽象類。而接口只是一個行為的規范或規定。

2.抽象類是一種不能實例化而必須從中繼承的類。抽象類可封裝繼承類的通用不變的功能，但也可通過實現抽象類的抽象方法和屬性為繼承類提供其不同的功能。在抽象類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。如果類實現了一個接口，必須實現接口把定義的所有成員。

3.抽象類的派生類也必須重寫抽象類中的抽象方法或屬性。抽象類中的成員沒有限制，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訪問權限，并且不能顯式的聲明接口成員的訪問權限，而抽象的成員的訪問權限需指定。

五、抽象類和接口的使用場合

1.如果預計要創建組件的多個版本，則創建抽象類。抽象類提供簡單的方法來控制組件版本。

2.如果創建的功能將在大范圍的全異對象間使用，則使用接口。如果要設計小而簡練的功能塊，則使用接口。

3.如果要設計大的功能單元，則使用抽象類，如果要在組件的所有實現間提供通用的已實現功能，則使用抽象類。

4.抽象類主要用于關系密切的對象，而接口適合為不相關的類提供通用功能。

本文通過對抽象類和接口概念、特點、典型應用實例、比較分析及使用場合的介紹，相信能對初學者有所幫助。

[1]陳銳.C#程序設計(高等學校計算機科學與技術教材)[M].2012.

[2]杜少杰,王文紅.C#程序設計案例教材[M].2010.

[3]胡湘萍.C#中接口與抽象類的應用辨析[J].2010.

毛廣敏（1978—），女，江蘇沭陽人，宿遷經貿高等職業技術學校講師。