【c#】介面與抽象類別的區別

 

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抽象類別(abstract class):

abstract 修飾符用於表示所修飾的類是不完整的，並且它只能用作基類。抽象類別與非抽象類別在以下方面是不同的：
抽象類別不能直接執行個體化，並且對抽象類別使用 new
運算子是編譯時間錯誤。雖然一些變數和值在編譯時間的類型可以是抽象的，但是這樣的變數和值必須或者為
null，或者含有對非抽象類別的執行個體的引用（此非抽象類別是從抽象類別派生的）。
允許（但不要求）抽象類別包含抽象成員。
抽象類別不能被密封。
當從抽象類別派生非抽象類別時，這些非抽象類別必須具體實現所繼承的所有抽象成員，從而重寫那些抽象成員。在下面的樣本中
abstract class A
{
public abstract void F();
}
abstract class B: A
{
public void G() {}
}
class C: B
{
public override void F() {
// actual implementation of F
}
}

抽象類別 A 引入抽象方法 F。類 B 引入另一個方法 G，但由於它不提供 F 的實現，B 也必須聲明為抽象類別。類 C 重寫
F，並提供一個具體實現。由於 C 中沒有了抽象成員，因此可以（但並非必須）將 C 聲明為非抽象類別。

介面(interface)
介面是其他類型為確保它們支援某些操作而實現的參考型別。介面從不直接建立而且沒有實際的表示形式，其他類型必須轉換為介面類型。
一個介面定義一個協定。實現介面的類或結構必須遵守其協定。介面可以包含方法、屬性、索引器和事件作為成員。

abstract 修飾符可以和類、方法、屬性、索引器及事件一起使用。
在類聲明中使用 abstract 修飾符以指示類只能是其他類的基類。
抽象類別具有以下特性：
抽象類別不能執行個體化。
抽象類別可以包含抽象方法和抽象訪問器。
不能用 sealed 修飾符修改抽象類別，這意味著該類不能被繼承。
從抽象類別派生的非抽象類別必須包括繼承的所有抽象方法和抽象訪問器的實實現。
在方法或屬性聲明中使用 abstract 修飾符以指示此方法或屬性不包含實現。
抽象方法具有以下特性：
抽象方法是隱式的 virtual 方法。
只允許在抽象類別中使用抽象方法聲明。
因為抽象方法聲明不提供實實現，所以沒有方法體；方法聲明只是以一個分號結束，並且在簽名後沒有大括弧 ({ })。例如：
public abstract void MyMethod();實現由 overriding 方法提供，它是非抽象類別的成員。
在抽象方法聲明中使用 static 或 virtual 修飾符是錯誤的。
除了在聲明和調用文法上不同外，抽象屬性的行為與抽象方法一樣。
在靜態屬性上使用 abstract 修飾符是錯誤的。
在衍生類別中，通過包括使用 override 修飾符的屬性聲明可以重寫抽象的繼承屬性。
抽象類別必須為所有介面成員提供實現。
實現介面的抽象類別可以將介面方法映射到抽象方法上。

例如：
interface I
{
void M();
}
abstract class C: I
{
public abstract void M();
}

它們之間的區別：　  
1.類是對對象的抽象，可以把抽象類別理解為把類當作對象，抽象成的類          
介面只是一個行為的規範或規定，微軟的自訂介面總是後帶able欄位，證明其是表述一類類“我能做。。。”
抽象類別更多的是定義在一系列緊密相關的類間，而介面大多數是關係疏鬆但都實現某一功能的類中    

2.介面基本上不具備繼承的任何具體特點,它僅僅承諾了能夠調用的方法;
     
3.一個類一次可以實現若干個介面,但是只能擴充一個父類 
    
4.介面可以用於支援回調,而繼承並不具備這個特點.
     
5.抽象類別不能被密封。    

6.抽象類別實現的具體方法預設為虛的，但實現介面的類中的介面方法卻預設為非      虛的，當然您也可以聲明為虛的。 
    
7.（介面）與非抽象類別類似，抽象類別也必須為在該類的基類列表中列出的介面的所有成員提供它自己的實現。但是，允許抽象類別將介面方法映射到抽象方法上。  
 
8抽象類別實現了oop中的一個原則，把可變的與不可變的分離。抽象類別和介面就是定義為不可變的，而把可變的座位子類去實現。
    
9    好的介面定義應該是具有專一功能性的，而不是多功能的，否則造成介面汙染。如果一個類只是實現了這個介面的中一個功能，而不得不去實現介面中的其他方法，就叫介面汙染。  
 
10    盡量避免使用繼承來實現組建功能，而是使用黑箱複用，即對象組合。因為繼承的層次增多，造成最直接的後果就是當你調用這個類群中某一類，就必須把他們全部載入到棧中！後果可想而知.
   
11    如果抽象類別實現介面，則可以把介面中方法映射到抽象類別中作為抽象方法而不必實現，而在抽象類別的子類中實現介面中方法    
如果預計要建立組件的多個版本，則建立抽象類別。抽象類別提供簡單的方法來控制組件版本。如果建立的功能將在大範圍的全異對象間使用，則使用介面。如果要設計小而簡練的功能塊，則使用介面。如果要設計大的功能單元，則使用抽象類別。      
如果要在組件的所有實現間提供通用的已實現功能，則使用抽象類別。

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Net提供了介面，這個不同於Class或者Struct的類型定義。介面有些情況，看似和抽象類別一樣，因此有些人認為在.Net可以完全用介面來替換抽象類別。其實不然，介面和抽象類別各有長處和缺陷，因此往往在應用當中，兩者要結合來使用，從而互補長短。
接下來先說說抽象類別和介面的區別。
區別一，兩者表達的概念不一樣。抽象類別是一類事物的高度彙總，那麼對於繼承抽象類別的子類來說，對於抽象類別來說，屬於“是”的關係；而介面是定義行為規範，因此對於實現介面的子類來說，相對於介面來說，是“行為需要按照介面來完成”。這些聽起來有些虛，舉個例子。例如，狗是對於所有狗類動物的統稱，京哈是狗，牧羊犬是狗，那麼狗的一般特性，都會在京哈，牧羊犬中找到，那麼狗相對於京哈和牧羊犬來說，就屬於這類事物的抽象類別型；而對於“叫”這個動作來說，狗可以叫，鳥也可以叫。很明顯，前者相當於所說的是抽象類別，而後者指的就是介面。
區別二，抽象類別在定義類型方法的時候，可以給出方法的實現部分，也可以不給出；而對於介面來說，其中所定義的方法都不能給出實現部分。
例如：
    //抽象類別
    public abstract class AbsTest
    {
        public virtual void Test()
        {
            Debug.WriteLine( "Test" );
        }
        public abstract void NewTest();
    }
 
    //介面
    public interface ITest
    {
        void Test();
        void NewTest();
    }
區別三，繼承類對於兩者所涉及方法的實現是不同的。繼承類對於抽象類別所定義的抽象方法，可以不用重寫，也就是說，可以延用抽象類別的方法；而對於介面類所定義的方法或者屬性來說，在繼承類中必須要給出相應的方法和屬性實現。
區別四，在抽象類別中，新增一個方法的話，繼承類中可以不用作任何處理；而對於介面來說，則需要修改繼承類，提供新定義的方法。

知道了兩者的區別，再來說說，介面相對於抽象類別的優勢。
 相對於抽象類別來說，介面有這麼多好處，但是介面有一個致命的弱點，就是介面所定義的方法和屬性只能相對於繼承它的類型（除非在繼承類中修改借口定義的函數標示），那麼對於多層繼承關係的時候，光用介面就很難實現。因為如果讓每個類型都去繼承介面而進行實現的話，首先不說編寫代碼比較繁瑣，有時候執行的結果還是錯誤，尤其當子類型對象隱式轉換成基類對象進行訪問的時候。
那麼這時候，需要用介面結合虛方法來實現。參看IDisposable在繼承類型中的實現方法。
 
其實在繼承中，到底使用介面還是抽象類別。介面是固定的，約定俗成的，因此在繼承類中必須提供介面相應的方法和屬性的實現。而對於抽象類別來說，抽象類別的定義方法的實現，貫穿整個繼承樹，因此其中方法的實現或者重寫都是不確定的。因此相對而言，抽象類別比介面更靈活一些。
如下給出兩者的簡單對比表格。
好處一，介面不光可以作用於參考型別，也可以作用於實值型別。而抽象類別來說，只能作用於參考型別。
好處二，.Net的類型繼承只能是單繼承的，也就是說一個類型只能繼承一個類型，而可以繼承多個介面。其實，我對於這一點也比較贊同，多繼承會使繼承樹變的混亂。
好處三，由於介面只是定義屬性和方法，而與真正實現的類型沒有太大的關係，因此介面可以被多個類型重用。相對於此，抽象類別與繼承類的關係更緊密些。
好處四，通過介面，可以減少類型暴露的屬性和方法，從而便於保護類型對象。當一個實現介面的類型，可能包含其他方法或者屬性，但是方法返回的時候，可以返回介面對象，這樣調用端，只能通過介面提供的方法或者屬性，訪問對象的相關元素，這樣可以有效保護對象的其他元素。
好處五，減少實值型別的拆箱操作。對於Struct定義的實值型別資料，當存放集合當中，每當取出來，都需要進行拆箱操作，這時採用Struct+Interface結合的方法，從而降低拆箱操作。
參看如下文章提供的方法。
                   介面                            抽象類別
多繼承          支援                             不支援
類型限制       沒有                              有，只能是參考型別
方法實現     繼承類型中必須給出             方法實現繼承類中可以不給出
擴充性        比較麻煩                          相對比較靈活
多層繼承     比較麻煩，需要藉助虛函數    比較靈活

 
總的來說，介面和抽象類別是.Net為了更好的實作類別型之間繼承關係而提供的語言手段，而且兩者有些相輔相成的關係。因此我並不強調用什麼而不用什麼，那麼問題的關鍵在於，如何把這兩種手段合理的應用到程式當中，這才是至關重要。