C#抽象类、接口、虚函数和抽象函数

一、抽象类：
      抽象类是特殊的类，只是不能被实例化；除此以外，具有类的其他特性；重要的是抽象类可以包括抽象方法，这是普通类所不能的。抽象方法只能声明于抽象类中，且不包含任何实现，派生类必须覆盖它们。另外，抽象类可以派生自一个抽象类，可以覆盖基类的抽象方法也可以不覆盖，如果不覆盖，则其派生类必须覆盖它们。

二、接口：
      接口是引用类型的，类似于类,和抽象类的相似之处有三点：
       1、不能实例化；
       2、包含未实现的方法声明；
       3、派生类必须实现未实现的方法，抽象类是抽象方法，接口则是所有成员（不仅是方法包括其他成员）；

       另外，接口有如下特性：
接口除了可以包含方法之外，还可以包含属性、索引器、事件，而且这些成员都被定义为公有的。除此之外，不能包含任何其他的成员，例如：常量、域、构造函数、析构函数、静态成员。一个类可以直接继承多个接口，但只能直接继承一个类（包括抽象类）

三、抽象类和接口的区别：
      1.类是对对象的抽象，可以把抽象类理解为把类当作对象，抽象成的类叫做抽象类.而接口只是一个行为的规范或规定，微软的自定义接口总是后带able字段，证明其是表述一类类“我能做。。。”.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. 
      2.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;     
      3.一个类一次可以实现若干个接口,但是只能扩展一个父类     
      4.接口可以用于支持回调,而继承并不具备这个特点.     
      5.抽象类不能被密封。   （密封类就是在类声明时用一个关键字sealed，密封方法也一样，密封了的方法不能被小重写。）
      6.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. 
      7.（接口）与非抽象类类似，抽象类也必须为在该类的基类列表中列出的接口的所有成员提供它自己的实现。但是，允许抽象类将接口方法映射到抽象方法上。   
      8.抽象类实现了oop中的一个原则，把可变的与不可变的分离。抽象类和接口就是定义为不可变的，而把可变的作为子类去实现。   
      9.好的接口定义应该是具有专一功能性的，而不是多功能的，否则造成接口污染。如果一个类只是实现了这个接口的中一个功能，而不得不去实现接口中的其他方法，就叫接口污染。   
     10.尽量避免使用继承来实现组建功能，而是使用黑箱复用，即对象组合。因为继承的层次增多，造成最直接的后果就是当你调用这个类群中某一类，就必须把他们全部加载到栈中！后果可想而知.（结合堆栈原理理解）。同时，有心的朋友可以留意到微软在构建一个类时，很多时候用到了对象组合的方法。比如asp.NET中，Page类，有Server Request等属性，但其实他们都是某个类的对象。使用Page类的这个对象来调用另外的类的方法和属性，这个是非常基本的一个设计原则。   
     11.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.
四、抽象类和接口的使用：
      1. 如果预计要创建组件的多个版本，则创建抽象类。抽象类提供简单的方法来控制组件版本。
      2.如果创建的功能将在大范围的全异对象间使用，则使用接口。如果要设计小而简练的功能块，则使用接口。
      3.如果要设计大的功能单元，则使用抽象类.如果要在组件的所有实现间提供通用的已实现功能，则使用抽象类。   
      4.抽象类主要用于关系密切的对象；而接口适合为不相关的类提供通用功能。

几个形象比喻,真的非常不错,呵呵:
1.飞机会飞，鸟会飞，他们都继承了同一个接口“飞”；但是F22属于飞机抽象类，鸽子属于鸟抽象类。
2. 就像铁门木门都是门（抽象类），你想要个门我给不了（不能实例化），但我可以给你个具体的铁门或木门（多态）；而且只能是门，你不能说它是窗（单继承）；一个门可以有锁（接口）也可以有门铃（多实现）。 门（抽象类）定义了你是什么，接口（锁）规定了你能做什么（一个接口最好只能做一件事，你不能要求锁也能发出声音吧（接口污染））。

五、接口的优势

1.接口用于描述一组类的公共方法/公共属性. 它不实现任何的方法或属性，只是告诉继承它的类至少要实现哪些功能, 继承它的类可以增加自己的方法. 
2.使用接口可以使继承它的类: 命名统一/规范,易于维护.比如:  两个类 "狗"和"猫",如果它们都继承了接口"动物",其中动物里面有个方Behavior(),那么狗和猫必须得实现Behavior()方法，并且都命名为Behavior这样就不会出现命名太杂乱的现象.如果命名不是Behavior()，接口会约束即不按接口约束命名编译不会通过.
3.提供永远的接口。当类增加时，现有接口方法能够满足继承类中的大多数方法，没必要重新给新类设计一组方法，也节省了代码，提高了开发效率.

举个代码示例:

[c-sharp]copy

 

 

 

public EyeNumber;   

•   Behavior();    
• }  
• //类: 狗public ActiveTime = ;  
•       Behavior()  
• );  
•     }  
• //类: 猫public ActiveTime = ;  
•   Behavior()  
•     {                
• );  
• //简单的应用:public Main()  
• {  
•  Dog();  
•     myDog.Behavior();    Cat();  
•     myCat.Behavior();     以上调用不同的类的相同名方法，会输出不同的东东，也就是说每个类里面的同名方法完成的功能可以是完全不同的.更进一步，不是用上面Main方法这样一个一个调用类的方法，用多态性实现其调用.
    看一下下面这个方法:
  
  [c-sharp] copy

   

   
    其参数是<<接口类型>>，任何继承它的类都可以调用此方法，此方法能根据类的不同调用不同的类中的方法. 也即能够自己根据不同的类，完成不同的类的功能.
    多态性代码示例:  
  
  [c-sharp] copy

   

   
   Dog();  
• Cat myCat =  Cat();  
•   
• Behavior(myCat);    
• 
    这样Behavior方法写一次就能完成所有继承它的类中的相同名方法的不同功能. 非常方便.同样，由于“动物软件”功能需求，需要再增加一个"龟"类:
  
  [c-sharp] copy

   

   
  public ActiveTime = ;  
•   Behavior()  
•     {                 
• );  
•     }  
•   那么也可以调用上面多态方法，所以说接口使方法具有较好扩展性.如果继承它的类很多的话，有多少好处是可想而知的!
  

   

  六、基类（包括抽象类）的优势

  1. 在基类中可以加代码逻辑,但接口不能.    
  根据上面的Behavior方法的实现:

   

  [c-sharp] copy

   

   
   重构一下, 如果Dog, Cat等子类不是继承接口而是继承基类的话, 可以将 这个方法移到基类中, 真正实现OO的面向对象思想--封装性, 把类外面方法移到了类内部. 即使用时可以仅使用基类实例的方法即可完成各个子类的功能, 没必要让使用者了解子类(声明子类的实例). 则代码会变为:
  
  [c-sharp] copy

   

   
   Dog();  
• Cat myCat =  Cat();  
•  Animal(Dog);  
• animal.Behavior();  
•  Animal(Cat);  
• animal.Behavior();      
• 
     2. 如果要在接口中增加一个方法, 所有实现它的类都强制重载一遍此方法, 如果重载类很多时, 会增大工作量. 而继承类时只要把需要重载(override)的方法, 在基类中指定为虚方法(virtual)即可.
     3. 类继承较接口可以实现 "代码重用", 是接口致命弱点, 如Asp.net 2.0中角色成员管理和WebPart的可定制功能Provider就是一系列抽象基类而不是接口.
  

   

  (三). 归纳总结
   I.  一般在仅实现单继承用途时, 尽量用基类; 反之使用接口.
   II. 如果基类不作为业务对象(在应用时不需要声明其实例), 则尽量声明为抽象类;  否则声明为一般基类.         
   III. 各个子类如果 公共(重用)代码较多, 建议使用类继承方式, 把公共代码抽象到基类中

  七、抽象方法与虚方法

  虚方法和抽象方法都可以供派生类重写，它们之间有什么区别呢？
  1. 虚方法必须有实现部分，并为派生类提供了覆盖该方法的选项；抽象方法没有提供实现部分，抽象方法是一种强制派生类覆盖的方法，否则派生类将不能被实例化。如：

  [c-sharp]copy

   

   

   
  public  Animal  
• public  Sleep();  
• public  Eat();  
• }  
• //虚方法public Animal  
• public  Sleep(){}  
• public  Eat(){}  
• }  
• 
  2. 抽象方法只能在抽象类中声明， 抽象方法必须在派生类中重写；虚方法不是也不必要重写。其实如果类包含抽象方法，那么该类也是抽象的，也必须声明为抽象的。如： 
  
  [c-sharp] copy

   

   
   Animal  
• {  
• public  Sleep();  
•    Eat();  
• 

   

  编译器会报错：
  Main.cs(10): 'VSTest.Animal.Sleep()' is abstract but it is contained in nonabstract class 'VSTest.Animal'
  Main.cs(11): 'VSTest.Animal.Eat()' is abstract but it is contained in nonabstract class 'VSTest.Animal'

   

  3. 抽象方法必须在派生类中重写，这一点跟接口类似，虚方法不必。抽象方法不能声明方法实体 而虚方法可以 包含抽象方法的类不能实例化 ，而包含虚方法的类可以实例化！如：
  
  [c-sharp] copy

   

   
    Animal  
• {  
• public  Sleep();  
•    Eat();  
• public Cat : Animal  
• {  
• public  Sleep()  
• {  
• // we need implement Animal.Eat() here 编译器会报错：

   

    Main.cs(14): 'VSTest.Cat' does not implement inherited abstract member 'VSTest.Animal.Eat()'

    因为我们没有实现抽象类中所有抽象方法。

  抽象方法只有声明没有实现，需要在子类中实现；虚拟方法有声明和实现，并且可以在子类中覆盖，也可以不覆盖使用父类的默认实现。并且抽象类不能被实例化，只能实例化实现了全部抽象方法的派生类
  抽象方法是虚拟方法的一种
  抽象方法没有实现，它的存在只是为派生类统一接口；派生类应该实现这个方法如果编写一个基类，它永远不会被实现，那么就应该将这个类中的一个或多个方法定义为抽象方法。
  
  只允许在抽象类中使用抽象方法声明
  虚方法与多态性关系密切，虚方法允许派生类完全或部分重写该类的方法，需写方法体。抽象类中可以包含抽象方法与一般的方法，抽象类不可以new,抽象方法只是一个定义，没有方法体，也就是没有{}，也不要在里面写内容。它们两个相像的一点是都用override重写。