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C#抽象类和虚方法的作用是什么？

web 2025/7/6 12:03:34

抽象类 (`abstract class`)：

不能直接实例化，只能被继承。
用来定义一套基础框架和规范，强制子类必须实现某些方法（抽象方法）。
可用来封装一些共通的逻辑，减少代码重复。

虚方法 (`virtual`)：

表示这个方法可以被子类重写（override）。
默认给了一套实现，你可以用，也可以替换掉。
避免了子类必须每次都写重复代码（子类用基类实现就好）

总结：

抽象类 + 虚方法组合使用的好处是：

提供一个统一的接口和逻辑框架
允许子类在不破坏主结构的情况下实现个性化逻辑（比如加缓存、记录日志）

🔗 组合使用的优势

抽象类 + 虚方法
✅ 定义统一规范和基础结构
✅ 提供默认逻辑（虚方法）
✅ 允许子类按需定制（重写虚方法）
✅ 提高代码复用性、可维护性
✅ 非侵入式扩展逻辑（如：记录日志、缓存等）

🔧 举个实际应用场景（例如仓储）：

public abstract class BaseRepository<T>
{public virtual void Add(T entity){// 默认实现：记录日志 + 保存Console.WriteLine("添加前记录日志");Save(entity);}protected abstract void Save(T entity); // 强制子类必须实现
}

public class UserRepository : BaseRepository<User>
{protected override void Save(User entity){// 实现具体的保存逻辑Console.WriteLine("保存用户到数据库");}public override void Add(User entity){// 也可以选择重写 Add，增加缓存逻辑等base.Add(entity);Console.WriteLine("添加用户成功");}
}

✅ 示例代码：调用 `UserRepository`

public class Program
{public static void Main(string[] args){var userRepo = new UserRepository();var newUser = new User { Id = 1, Name = "张三" };userRepo.Add(newUser);/* 日志打印结果添加前记录日志保存用户到数据库添加用户成功*/}
}// 假设 User 类如下：
public class User
{public int Id { get; set; }public string Name { get; set; }
}

🎯 实战目标

构建一个 基于接口 + 抽象类 + 泛型 的通用仓储：

支持常规操作（增删改查）
支持扩展方法（如分页、条件查询）
易于继承 & 复用

🧩 步骤一：定义接口 `IRepository<T>`

public interface IRepository<T> where T : class
{Task<T> GetByIdAsync(int id);Task<IEnumerable<T>> GetAllAsync();Task AddAsync(T entity);void Update(T entity);void Delete(T entity);
}

🧱 步骤二：实现抽象类 `BaseRepository<T>`

以 EF Core 为例，注入 DbContext：

public abstract class BaseRepository<T> : IRepository<T> where T : class
{protected readonly DbContext _context;protected readonly DbSet<T> _dbSet;public BaseRepository(DbContext context){_context = context;_dbSet = _context.Set<T>();}public virtual async Task<T> GetByIdAsync(int id){return await _dbSet.FindAsync(id);}public virtual async Task<IEnumerable<T>> GetAllAsync(){return await _dbSet.ToListAsync();}public virtual async Task AddAsync(T entity){await _dbSet.AddAsync(entity);}public virtual void Update(T entity){_dbSet.Update(entity);}public virtual void Delete(T entity){_dbSet.Remove(entity);}
}

🧪 步骤三：创建具体仓储类 `UserRepository`

public class UserRepository : BaseRepository<User>
{public UserRepository(MyDbContext context) : base(context){}// 可扩展自定义方法public async Task<User?> GetByEmailAsync(string email){return await _dbSet.FirstOrDefaultAsync(u => u.Email == email);}
}

🧩 步骤四：在服务中使用

public class UserService
{private readonly UserRepository _userRepo;public UserService(UserRepository userRepo){_userRepo = userRepo;}public async Task RegisterUser(User user){await _userRepo.AddAsync(user);// 保存到数据库由 UnitOfWork 或 DbContext 控制}
}

✅ 什么时候用接口 vs 抽象类？

特性	接口（interface）	抽象类（abstract class）
目的	定义行为规范	定义基本结构和部分实现
支持多继承	✅ 支持	❌ 不支持
可包含字段	❌ 不行	✅ 可以
可有构造函数	❌ 不行	✅ 可以
成员默认类型	抽象（abstract）	可以是抽象，也可以有默认实现
是否可实例化	❌ 不行	❌ 不行