C#_接口与抽象类

.Net提供了接口，这个不同于Class或者Struct的类型定义。接口有些情况，看似和抽象类一样，因此有些人认为在.Net可以完全用接口来替换抽象类。其实不然，接口和抽象类各有长处和缺陷，因此往往在应用当中，两者要结合来使用，从而互补长短。

接下来先说说抽象类和接口的区别。

区别一，两者表达的概念不一样。抽象类是一类事物的高度聚合，那么对于继承抽象类的子类来说，对于抽象类来说，属于“是”的关系；而接口是定义行为规范，因此对于实现接口的子类来说，相对于接口来说，是“行为需要按照接口来完成”。这些听起来有些虚，举个例子。例如，狗是对于所有狗类动物的统称，京哈是狗，牧羊犬是狗，那么狗的一般特性，都会在京哈，牧羊犬中找到，那么狗相对于京哈和牧羊犬来说，就属于这类事物的抽象类型；而对于“叫”这个动作来说，狗可以叫，鸟也可以叫。很明显，前者相当于所说的是抽象类，而后者指的就是接口。

区别二，抽象类在定义类型方法的时候，可以给出方法的实现部分，也可以不给出；而对于接口来说，其中所定义的方法都不能给出实现部分。

例如：

    public abstract class AbsTest

    {

        public virtual void Test()

        {

            Debug.WriteLine( "Test" );

        }

        public abstract void NewTest();

    }

 

    public interface ITest

    {

        void Test();

        void NewTest();

    }

区别三，继承类对于两者所涉及方法的实现是不同的。继承类对于抽象类所定义的抽象方法，可以不用重写，也就是说，可以延用抽象类的方法；而对于接口类所定义的方法或者属性来说，在继承类中必须要给出相应的方法和属性实现。

区别四，在抽象类中，新增一个方法的话，继承类中可以不用作任何处理；而对于接口来说，则需要修改继承类，提供新定义的方法。

知道了两者的区别，再来说说，接口相对于抽象类的优势。

好处一，接口不光可以作用于引用类型，也可以作用于值类型。而抽象类来说，只能作用于引用类型。

好处二，.Net的类型继承只能是单继承的，也就是说一个类型只能继承一个类型，而可以继承多个接口。其实，我对于这一点也比较赞同，多继承会使继承树变的混乱。

好处三，由于接口只是定义属性和方法，而与真正实现的类型没有太大的关系，因此接口可以被多个类型重用。相对于此，抽象类与继承类的关系更紧密些。

好处四，通过接口，可以减少类型暴露的属性和方法，从而便于保护类型对象。当一个实现接口的类型，可能包含其他方法或者属性，但是方法返回的时候，可以返回接口对象，这样调用端，只能通过接口提供的方法或者属性，访问对象的相关元素，这样可以有效保护对象的其他元素。

好处五，减少值类型的拆箱操作。对于Struct定义的值类型数据，当存放集合当中，每当取出来，都需要进行拆箱操作，这时采用Struct+Interface结合的方法，从而降低拆箱操作。 

相对于抽象类来说，接口有这么多好处，但是接口有一个致命的弱点，就是接口所定义的方法和属性只能相对于继承它的类型（除非在继承类中修改借口定义的函数标示），那么对于多层继承关系的时候，光用接口就很难实现。因为如果让每个类型都去继承接口而进行实现的话，首先不说编写代码比较繁琐，有时候执行的结果还是错误，尤其当子类型对象隐式转换成基类对象进行访问的时候。

那么这时候，需要用接口结合虚方法来实现。

其实在继承中，到底使用接口还是抽象类。接口是固定的，约定俗成的，因此在继承类中必须提供接口相应的方法和属性的实现。而对于抽象类来说，抽象类的定义方法的实现，贯穿整个继承树，因此其中方法的实现或者重写都是不确定的。因此相对而言，抽象类比接口更灵活一些。

如下给出两者的简单对比表格。

	接口	抽象类
多继承	支持	不支持
类型限制	没有	有，只能是引用类型
方法实现	继承类型中必须给出方法实现	继承类中可以不给出
扩展性	比较麻烦	相对比较灵活
多层继承	比较麻烦，需要借助虚函数	比较灵活

 

总的来说，接口和抽象类是.Net为了更好的实现类型之间继承关系而提供的语言手段，而且两者有些相辅相成的关系。因此我并不强调用什么而不用什么，那么问题的关键在于，如何把这两种手段合理的应用到程序当中，这才是至关重要。

什么是抽象类型？

抽象类是一种特殊的类，该类不能被实例化。抽象类的存在就是为了被继承，即抽象类可以被其它类继承但不能被实例化。那么，我们为什么需要一个无法被实例化的类呢？这样做的优点是，通过抽象类我们制定了一份强制所有子类必须遵守的合约，使所有子类有着一致的层次结构。抽象类提供了一种规范用于规定子类如何进行工作，子类可根据自身情况来重写抽象类中的抽象成员（及其它可被重写的成员）以满足自身需求。

抽象类作为一个基类，可以包含已实现的成员，同时应至少包含一个抽象成员，否则就没必要使用抽象类了。如果一个抽象类中仅仅包含抽象方法，那么这时抽象类就和接口很像了。

什么是接口？

接口中不能包含任何被实现的成员，即接口中只能包含成员的签名。如，没有方法体的方法、只包含访问器关键字（set、get）的属性等。和抽象类类似，接口也是一份合约。C#中，接口和抽象类的主要区别是，类可以实现多个接口，但只能继承一个（抽象）类。

比较异同

特征	接口	抽象类
是否支持多继承	支持	不支持
默认实现	接口中不能包含任何已实现的成员	抽象类中可以包含已实现（非抽象）的成员
访问修饰符	接口成员默认是公共(public)的，不再允许被任何访问修饰符修饰	抽象类成员可以被访问修饰符（不能是private）修饰
核心 VS 辅助	接口多用于定义（辅助性的）能力	抽象类多用于定义相同类型（这里类型不是数据类型的意思，解释见下文）子类所共有的一些特征
	若只提供一些方法上的约束，建议使用接口	如果子类属于同一类型，且具有相同的行为或状态，建议使用抽象类提供约束
寻找成员速度	相比抽象类较慢	相比接口更快
成员变动的影响	如果接口成员发生改动，则所有实现类都要进行改动	若向抽象类中添加非抽象成员，我们可以给该成员提供默认实现，这样子类就无需发生变动
允许包含的抽象成员	属性、方法、事件、索引器（这四类本质上都是方法）	属性、方法、事件、索引器
是否允许定义字段	不允许	不允许定义使用abstract修饰的字段

抽象类是对子类的抽象，即将子类中的公共部分提取出来，放到一个特定的类中。抽象类是一份合约，用于为同一类型（这里类型不是指数据类型，而是逻辑上的划分，如人和猫都是动物）的子类提供约束。
接口也是一份合约，但接口多用对能力的定义，即用于指定实现类能做哪些事儿。

例如：

人和猫，都属于动物这个大类，我们可以抽象出二者的公共部分。如，年龄、体重、吃、会叫（用于形容人不太友好）等作为一个抽象类的成员。

此外，人和猫相比，人会制作工具而猫不行，那么制作工具的技能就是人所特有的，这时可以定义一个接口提供对制作工具这项技能的约束

再如，人、车、猫三者都可以跑，那么也可以定义个接口用于对跑这项技能提供约束。

• 抽象类和接口都是一种约束，这种约束使我们的代码有更好的层次结构，特别是在多人协同开发时（若每个人都按照自己的习惯来，对整个开发团队而言，开发成本不知要提高多少）。

• 抽象类是对相同类型（不是数据类型）子类公共部分的抽象（约束），接口是对能力的一种约束。