• 【转】C#中的两把双刃剑:抽象类和接口


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    第一次面试的时候, 面试官问我,抽象类和接口的区别。

    本人也是,按照面试宝典上的回答,说了一大堆。

    那个面试官又问:你说了一大堆, 有没有想过他们的本质区别。

    当时我真的是没有想过,但回想平时用的抽象类和接口, 感觉是还是停留在表象,无奈就猜测回答:会不会是抽象类关注的是某类东西, 而接口关注的是行为特征方法等。

    其实我当时真的不知道。

    问题出现:

    我们在使用C#的抽象类和接口的时候,往往会遇到以下类似的问题,大致归纳如下:

    (1)抽象类和接口有什么本质的区别和联系?

    (2)什么时候选择使用抽象类,然啥时候使用接口最恰当呢?

    (3)在项目中怎样使用才能使得项目更具有可维护性、扩展性?怎样将它和Struct,类紧密的结合,达到最终的双刃剑作用?

    解决方案:

    这也是我在学习抽象类和接口的时候遇到的问题,从我归纳的这三个问题,不难看出这也许是我们大多数程序员遇到问题的三个阶段,

    第一阶段(基础概念):就象问题1一样,这部分人首先需要扫清基础概念的障碍,首先得懂得什么叫抽象类,什么叫接口?

    然后了解抽象类和接口之间的区别和联系是什么?当然这可能需要一段时间去理解和实践,毕竟这些概念比较抽象,属于那种摸不着看不到的东西,当然最主要还是多练习,没事的时候做个Demo实例,把它们都使用一遍,在使用的过程中多想想为什么要这样用?这用有什么好处?能不能使用接口呢,如果不能,使用抽象类好处又在哪?这样可以加深对它们的理解,这也是我的一点点经验吧,呵呵!说了这么多,我还是把问题1总结一下,一是方便自己记,二是加深理解吧。

    抽象类和接口的概念:其实这些概念在教科书和博客里基本上一大堆,前辈们总结的也很好了,但是可能在通俗、易懂方面有点晦涩难懂,我就翻译一下,加点陕西版的白话文,嘿嘿。

    (1)抽象类:提供了一组派生类访问共享基类的公共方法;

    抽象类的特性是:(1)抽象类既包括抽象方法,也可以包括方法的实现;(2)抽象类不能被实例化,也不能被密封;(3)抽象类中的抽象方法要么在派生类中实现,要么用派生抽象类继承(抽象派生类可以继承基类抽象方法的),如果要在派生类中实现 基类的抽象方法,必须使用override 修饰符;(4)抽象类属于单继承(这点属于所有类的同性,在这提一下)(5)抽象类是一族群的抽象,类似于 IS-A;

    以上我如果说的还不是很清楚,给你个官网的关于抽象类的地址:https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/keywords/abstract

    (2)接口:包含了一组虚方法的抽象类型;

    接口的特性是:(1)接口中只包括虚方法的定义,只有声明定义,没有函数实现;(2)接口类中可以包括属性、事件、索引器等,但不能包括字段;(3)接口类属于多继承;(4)继承了接口的类必须全部实现接口的方法;

    如果想了解官网关于接口的说明,给你一个地址:https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/keywords/interface

    抽象类和接口的区别和联系:

    相同点:(1)都是不能直接实例化,只能通过继承方式去实现;

    (2)都是对事物行为和对象的抽象,形成一定的设计模式;

    不同点:

    (1)接口支持多继承;抽象类不能实现多继承;

    (2)接口包括方法、属性、事件、索引器,不能包括字段;抽象类可以包括字段,也可以包括方法的实现;

    (3)接口可以支持回调,抽象类不支持回调

    (4)接口可以作为值类型和引用类型基类,而抽象类只能作为引用类型的基类;

    第二阶段(使用阶段):就象问题2一样,这部分人对基础有了一定的了解,但就是缺乏一定的实践,或许就是做个简单的Demo了事,那么什么时候用抽象类,啥时用接口呢?

    分析第二个问题,我提出3点建议:

    第一个建议,对基础概念不只是概念的记忆,要多练、多思,然后再多练、再多思,循环几次,直到熟烂于心;

    第二个建议,尽量在自己的项目中使用这方面的知识,去使用它,你才能发现问题,解决问题,才会思考;

    第三个建议,对自己使用过的抽象类和接口的项目的知识点进行总结和归纳; 
    就什么时候使用抽象类和接口,我总结前辈的经验,给出以下几点,仅供参考:

    (1)当设计的组件将来有多个版本的时候一般使用抽象类,例如用C#设计数据库DB,刚开始你可能使用的是sql server ,mysql,以后大型的项目可能要使用oracle,DB这种大型的数据库系统,那么我们在设计类的时候就设计一个抽象的基类DB,让它具有 数据的一些通用的属性和方法,属性:数据库的连接名,版本,数据库类型,数据库的通用方法:Open(),Close()方法等;

    (2)当设计的组件同时支持通用的行为动作,可以考虑接口;例如鸟类,人类,车类都可以有声音,这时候可以设计接口,包含叫的函数行为,然后在各个具体的类中实现;

    (3)在继承了接口的派生类或接口中,一旦该接口需要增加行为方法是个比较头疼的事情,必须所有的继承都必须实现它的方法,这个时候可以在派生类去实现一个新增的接口,来实现派生类的独特动作,


    以上代码,只是说明问题,比较简单;
    第三阶段(优化阶段):就象问题3一样,我们在做一个抽象类或者接口的时候首先考虑的是能用就行,结果就是定义的类或接口比较多,难以维护和扩展,或者就是类之间有交集,那怎么优化继承关系?怎样才能使得程序具有可维护性和扩展性呢?
    我个人建议具备以下几个方面方可:
    (1)要有扎实的基础知识和深厚的基础功底;
    (2)要有一个多问、多思的心;对于抽象类和接口多问问,为什么不使用抽象类而要使用接口?为什么在这个地方使用接口合适?
    (3)多看看前辈们是怎么设计接口和类的,这方面的资料网上搜搜不少;
    (4)个人建议多看看设计模式这方面的知识,因为他们是前辈在设计时的经验和思想;

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