C#.NET里面抽象类和接口有什么区别

1.面向接口编程和面向对象编程是什么关系

首先,面向接口编程和面向对象编程并不是平级的,它并不是比面向对象编程更先进的一种独立的编程思想,而是附属于面向对象思想体系,属于其一部分。或者说,它是面向对象编程体系中的思想精髓之一。

2.接口的本质

接口,在表面上是由几个没有主体代码的方法定义组成的集合体,有唯一的名称,可以被类或其他接口所实现(或者也可以说继承)。它在形式上可能是如下的样子:

interface InterfaceName
{
    void Method1();
    void Method2(int para1);
    void Method3(string para2,string para3);
}

 

那么,接口的本质是什么呢?或者说接口存在的意义是什么。我认为可以从以下两个视角考虑:

1)接口是一组规则的集合,它规定了实现本接口的类或接口必须拥有的一组规则。体现了自然界“如果你是……则必须能……”的理念。

 例如,在自然界中,人都能吃饭,即“如果你是人,则必须能吃饭”。那么模拟到计算机程序中,就应该有一个IPerson(习惯上,接口名由“I”开头)接口,并有一个方法叫Eat(),然后我们规定,每一个表示“人”的类,必须实现IPerson接口,这就模拟了自然界“如果你是人,则必须能吃饭”这条规则。

从这里,我想各位也能看到些许面向对象思想的东西。面向对象思想的核心之一,就是模拟真实世界,把真实世界中的事物抽象成类,整个程序靠各个类的实例互相通信、互相协作完成系统功能,这非常符合真实世界的运行状况,也是面向对象思想的精髓。

2)接口是在一定粒度视图上同类事物的抽象表示。注意这里我强调了在一定粒度视图上,因为“同类事物”这个概念是相对的,它因为粒度视图不同而不同。

 例如,在我的眼里,我是一个人,和一头猪有本质区别,我可以接受我和我同学是同类这个说法,但绝不能接受我和一头猪是同类。但是,如果在一个动物学家眼里,我和猪应该是同类,因为我们都是动物,他可以认为“人”和“猪”都实现了IAnimal这个接口,而他在研究动物行为时,不会把我和猪分开对待,而会从“动物”这个较大的粒度上研究,但他会认为我和一棵树有本质区别。

现在换了一个遗传学家,情况又不同了,因为生物都能遗传,所以在他眼里,我不仅和猪没区别,和一只蚊子、一个细菌、一颗树、一个蘑菇乃至一个SARS病毒都没什么区别,因为他会认为我们都实现了IDescendable这个接口(注:descend vi. 遗传),即我们都是可遗传的东西,他不会分别研究我们,而会将所有生物作为同类进行研究,在他眼里没有人和病毒之分,只有可遗传的物质和不可遗传的物质。但至少,我和一块石头还是有区别的。

可不幸的事情发生了,某日,地球上出现了一位伟大的人,他叫列宁,他在熟读马克思、恩格斯的辩证唯物主义思想巨著后,颇有心得,于是他下了一个著名的定义:所谓物质,就是能被意识所反映的客观实在。至此,我和一块石头、一丝空气、一条成语和传输手机信号的电磁场已经没什么区别了,因为在列宁的眼里,我们都是可以被意识所反映的客观实在。如果列宁是一名程序员,他会这么说:所谓物质,就是所有同时实现了“IReflectabe”和“IEsse”两个接口的类所生成的实例。(注:reflect v. 反映  esse n. 客观实在)

也许你会觉得我上面的例子像在瞎掰,但是,这正是接口得以存在的意义。面向对象思想和核心之一叫做多态性,什么叫多态性?说白了就是在某个粒度视图层面上对同类事物不加区别的对待而统一处理。而之所以敢这样做,就是因为有接口的存在。像那个遗传学家,他明白所有生物都实现了IDescendable接口,那只要是生物,一定有Descend()这个方法,于是他就可以统一研究,而不至于分别研究每一种生物而最终累死。

可能这里还不能给你一个关于接口本质和作用的直观印象。那么在后文的例子和对几个设计模式的解析中,你将会更直观体验到接口的内涵。

3.面向接口编程综述

那么什么是面向接口编程呢?我个人的定义是:在系统分析和架构中,分清层次和依赖关系,每个层次不是直接向其上层提供服务(即不是直接实例化在上层中),而是通过定义一组接口,仅向上层暴露其接口功能,上层对于下层仅仅是接口依赖,而不依赖具体类。

这样做的好处是显而易见的,首先对系统灵活性大有好处。当下层需要改变时,只要接口及接口功能不变,则上层不用做任何修改。甚至可以在不改动上层代码时将下层整个替换掉,就像我们将一个WD的60G硬盘换成一个希捷的160G的硬盘,计算机其他地方不用做任何改动,而是把原硬盘拔下来、新硬盘插上就行了,因为计算机其他部分不依赖具体硬盘,而只依赖一个IDE接口,只要硬盘实现了这个接口,就可以替换上去。从这里看,程序中的接口和现实中的接口极为相似,所以我一直认为,接口(interface)这个词用的真是神似!

使用接口的另一个好处就是不同部件或层次的开发人员可以并行开工,就像造硬盘的不用等造CPU的,也不用等造显示器的,只要接口一致,设计合理,完全可以并行进行开发,从而提高效率。

 

对本文的补充:

1.关于“面向接口编程”中的“接口”与具体面向对象语言中“接口”两个词

看到有朋友提出“面向接口编程”中的“接口”二字应该比单纯编程语言中的interface范围更大。我经过思考,觉得很有道理。这里我写的确实不太合理。我想,面向对象语言中的“接口”是指具体的一种代码结构,例如C#中用interface关键字定义的接口。而“面向接口编程”中的“接口”可以说是一种从软件架构的角度、从一个更抽象的层面上指那种用于隐藏具体底层类和实现多态性的结构部件。从这个意义上说,如果定义一个抽象类,并且目的是为了实现多态,那么我认为把这个抽象类也称为“接口”是合理的。但是用抽象类实现多态合理不合理?在下面第二条讨论。

概括来说,我觉得两个“接口”的概念既相互区别又相互联系。“面向接口编程”中的接口是一种思想层面的用于实现多态性、提高软件灵活性和可维护性的架构部件,而具体语言中的“接口”是将这种思想中的部件具体实施到代码里的手段。

2.关于抽象类与接口

如果单从具体代码来看,对这两个概念很容易模糊,甚至觉得接口就是多余的,因为单从具体功能来看,除多重继承外(C#,Java中),抽象类似乎完全能取代接口。但是,难道接口的存在是为了实现多重继承?当然不是。我认为,抽象类和接口的区别在于使用动机使用抽象类是为了代码的复用,而使用接口的动机是为了实现多态性所以,如果你在为某个地方该使用接口还是抽象类而犹豫不决时,那么可以想想你的动机是什么。

看到有朋友对IPerson这个接口的质疑,我个人的理解是,IPerson这个接口该不该定义,关键看具体应用中是怎么个情况。如果我们的项目中有Women和Man,都继承Person,而且Women和Man绝大多数方法都相同,只有一个方法DoSomethingInWC()不同(例子比较粗俗,各位见谅),那么当然定义一个AbstractPerson抽象类比较合理,因为它可以把其他所有方法都包含进去,子类只定义DoSomethingInWC(),大大减少了重复代码量。

但是,如果我们程序中的Women和Man两个类基本没有共同代码,而且有一个PersonHandle类需要实例化他们,并且不希望知道他们是男是女,而只需把他们当作人看待,并实现多态,那么定义成接口就有必要了。

总而言之,接口与抽象类的区别主要在于使用的动机,而不在于其本身。而一个东西该定义成抽象类还是接口,要根据具体环境的上下文决定。

再者,我认为接口和抽象类的另一个区别在于,抽象类和它的子类之间应该是一般和特殊的关系,而接口仅仅是它的子类应该实现的一组规则。(当然,有时也可能存在一般与特殊的关系,但我们使用接口的目的不在这里)如,交通工具定义成抽象类,汽车、飞机、轮船定义成子类,是可以接受的,因为汽车、飞机、轮船都是一种特殊的交通工具。再譬如Icomparable接口,它只是说,实现这个接口的类必须要可以进行比较,这是一条规则。如果Car这个类实现了Icomparable,只是说,我们的Car中有一个方法可以对两个Car的实例进行比较,可能是比哪辆车更贵,也可能比哪辆车更大,这都无所谓,但我们不能说“汽车是一种特殊的可以比较”,这在文法上都不通。

 

C#.NET里面抽象类和接口有什么区别?

接口和抽象类的概念不一样。接口是对动作的抽象,抽象类是对根源的抽象。

抽象类表示的是,这个对象是什么。接口表示的是,这个对象能做什么。比如,男人,女人,这两个类(如果是类的话……),他们的抽象类是人。说明,他们都是人。

人可以吃东西,狗也可以吃东西,你可以把“吃东西”定义成一个接口,然后让这些类去实现它.

所以,在高级语言上,一个类只能继承一个类(抽象类)(正如人不可能同时是生物和非生物),但是可以实现多个接口(吃饭接口、走路接口)。

 

下面接着再说说两者在应用上的区别:
     接口更多的是在系统架构设计方法发挥作用,主要用于定义模块之间的通信契约。
   而抽象类在代码实现方面发挥作用,可以实现代码的重用

模板方法设计模式是抽象类的一个典型应用

 

最佳答案: 
1抽象类
    (1) 抽象方法只作声明,而不包含实现,可以看成是没有实现体的虚方法
    (2) 抽象类不能被实例化
    (3) 抽象类可以但不是必须有抽象属性和抽象方法,但是一旦有了抽象方法,就一定要把这个类声明为抽象类
    (4) 具体派生类必须覆盖基类的抽象方法
    (5) 抽象派生类可以覆盖基类的抽象方法,也可以不覆盖。如果不覆盖,则其具体派生类必须覆盖它们。如:

using System;
public abstract class A //抽象类A 

    private int num=0;
    public int Num //抽象类包含属性 
    { 
        get 
        { 
            return num; 
        } 
        set 
        { 
            num = value; 
        }         
    }

    public virtual int getNum() //抽象类包含虚方法 
    { 
        return num; 
    }

    public void setNum(int n) // //抽象类包含普通方法 
    { 
        this.num = n; 
    }

    public abstract void E(); //类A中的抽象方法E     
}

public abstract class B : A //由于类B继承了类A中的抽象方法E,所以类B也变成了抽象类 

    
}
public class C : B 

    public override void E() //重写从类A继承的抽象方法。如果类B自己还定义了抽象方法,也必须重写 
    { 
        //throw new Exception("The method or operation is not implemented."); 
    } 
}

public class Test 

    static void Main() 
    { 
        C c = new C(); 
        c.E(); 
    } 
}


二、接 口
    (1) 接口不能被实例化
    (2) 接口只能包含方法声明
    (3) 接口的成员包括方法、属性、索引器、事件
    (4) 接口中不能包含常量、字段(域)、构造函数、析构函数、静态成员。如:
public delegate void EventHandler(object sender, Event e);
public interface ITest 

    //int x = 0;
    int A 
    { 
        get; 
        set; 
    }
    void Test();
    event EventHandler Event;    
    int this[int index] 
    { 
        get;
        set; 
    } 
}
    (5) 接口中的所有成员默认为public,因此接口中不能有private修饰符
    (6) 派生类必须实现接口的所有成员
    (7) 一个类可以直接实现多个接口,接口之间用逗号隔开
    (8) 一个接口可以有多个父接口,实现该接口的类必须实现所有父接口中的所有成员

三、抽象类和接口
    相同点:
    (1) 都可以被继承
    (2) 都不能被实例化
    (3) 都可以包含方法声明
    (4) 派生类必须实现未实现的方法
    区 别:
    (1) 抽象基类可以定义字段、属性、方法实现。接口只能定义属性、索引器、事件、和方法声明,不能包含字段。
    (2) 抽象类是一个不完整的类,需要进一步细化,而接口是一个行为规范。微软的自定义接口总是后带able字段,证明其是表述一类“我能做。。。”
    (3) 接口可以被多重实现,抽象类只能被单一继承
    (4) 抽象类更多的是定义在一系列紧密相关的类间,而接口大多数是关系疏松但都实现某一功能的类中
    (5) 抽象类是从一系列相关对象中抽象出来的概念, 因此反映的是事物的内部共性;接口是为了满足外部调用而定义的一个功能约定, 因此反映的是事物的外部特性
    (6) 接口基本上不具备继承的任何具体特点,它仅仅承诺了能够调用的方法    
    (7) 接口可以用于支持回调,而继承并不具备这个特点
    (8) 抽象类实现的具体方法默认为虚的,但实现接口的类中的接口方法却默认为非虚的,当然您也可以声明为虚的 
    (9) 如果抽象类实现接口,则可以把接口中方法映射到抽象类中作为抽象方法而不必实现,而在抽象类的子类中实现接口中方法

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