c#抽象类和接口的异同
在 C# 中,抽象类(Abstract Class) 和接口(Interface) 都是实现多态性的重要机制,用于定义规范并约束子类 / 实现类的行为,但它们在设计目的和使用场景上有显著区别。
一、相同点
无法实例化 两者都不能直接创建对象,只能作为父类(抽象类)或契约(接口)被继承 / 实现。
// 错误:无法实例化抽象类 AbstractClass ac = new AbstractClass(); // 错误:无法实例化接口 IInterface itf = new IInterface();
包含未实现的成员 都可以定义需要子类 / 实现类具体实现的方法(抽象方法 / 接口方法)。
支持多态 子类 / 实现类的对象可以赋值给抽象类 / 接口类型的变量,调用时会执行具体实现。
// 多态示例 AbstractClass obj1 = new ConcreteClass(); // 抽象类多态 IInterface obj2 = new InterfaceImpl(); // 接口多态 obj1.AbstractMethod(); // 执行子类实现 obj2.InterfaceMethod(); // 执行实现类方法
二、不同点
特性 | 抽象类(Abstract Class) | 接口(Interface) |
---|---|---|
关键字 | abstract class | interface |
继承方式 | 单继承(一个类只能继承一个抽象类) | 多实现(一个类可以实现多个接口) |
成员类型 | 可包含抽象成员(无实现)和具体成员(有实现) | 只能包含抽象成员(默认无实现,C# 8.0+ 可加默认实现) |
访问修饰符 | 成员可以有 public 、protected 、internal 等修饰符 | 成员默认 public ,不能显式添加其他修饰符 |
字段 / 属性 | 可以定义字段、普通属性 | 不能定义字段,只能定义属性(自动属性,无字段实现) |
构造函数 | 可以有构造函数(供子类调用) | 不能有构造函数 |
方法实现 | 可以包含有实现的方法(非抽象方法) | C# 8.0 前:所有方法无实现;C# 8.0+:可添加默认实现 |
设计目的 | 表示 "is-a" 关系(继承层次,共享代码) | 表示 "can-do" 关系(功能契约,规范行为) |
三、代码示例
1. 抽象类示例
// 抽象类:包含抽象方法和具体方法 public abstract class Shape {// 字段(抽象类可定义字段)protected string _color; // 构造函数(抽象类可有构造函数)public Shape(string color){_color = color;} // 抽象方法(必须由子类实现)public abstract double GetArea(); // 具体方法(提供默认实现,子类可重写)public virtual void PrintColor(){Console.WriteLine($"颜色:{_color}");} } // 继承抽象类(单继承) public class Circle : Shape {private double _radius; public Circle(string color, double radius) : base(color){_radius = radius;} // 实现抽象方法public override double GetArea(){return Math.PI * _radius * _radius;} }
2. 接口示例
// 接口:定义行为规范 public interface IMovable {// 接口方法(默认public,无实现)void Move(); // C# 8.0+ 可添加默认实现void Stop(){Console.WriteLine("停止移动");} } // 实现接口(可多实现) public class Car : IMovable {// 必须实现接口的抽象方法public void Move(){Console.WriteLine("汽车行驶中...");} // 可选:重写接口的默认实现public void Stop(){Console.WriteLine("汽车刹车停止");} }
四、使用场景选择
优先使用抽象类:
需要在多个相关类间共享代码(字段、方法实现)。
定义的是 "is-a" 关系(如
Shape
与Circle
、Rectangle
)。需要控制成员的访问权限(如
protected
方法供子类调用)。
优先使用接口:
定义不相关类的共同行为(如
IMovable
可被Car
、Bird
实现)。需要多继承能力(一个类实现多个接口)。
仅需规范行为,不涉及代码共享(如框架中的回调接口)。
总结
抽象类是 "部分实现" 的基类,强调继承和代码复用,适合构建类的层次结构。
接口是 "纯规范" 的契约,强调行为一致性,适合跨类别的功能定义。
在实际开发中,两者常结合使用(如抽象类实现接口,既提供基础实现又遵循规范)。