接口类型与抽象基类

改编自Pro C#5.0和.NET 4.5 Framework书籍。

接口类型似乎与抽象基类非常相似。回忆起当类被标记为抽象时，它可以定义任意数量的抽象成员来提供所有派生类型的多态接口。然而，即使类确实定义了一组抽象成员，还可以自由定义任意数量的构造函数、字段数据、非抽象成员（使用另一方面，接口只包含抽象成员定义。抽象父类建立的多态接口有一个主要限制因为只有派生类型支持抽象父级定义的成员。然而，在更大范围内软件系统，开发多个没有共同父级的类层次结构是非常常见的超出System.Object。假定抽象基类中的抽象成员仅适用于派生类型，我们无法在不同的层次结构中配置类型以支持相同的多态性界面例如，假设您定义了以下抽象类：

public abstract class CloneableType
{
// Only derived types can support this
// "polymorphic interface." Classes in other
// hierarchies have no access to this abstract
// member.
   public abstract object Clone();
}

给定此定义，只有扩展CloneableType的成员才能支持Clone（）方法如果创建一组不扩展此基类的新类，则无法获得多态界面。此外，您可能还记得C#不支持类的多重继承。因此，如果您想创建一辆小型货车，它是一辆汽车，并且是一种可克隆类型，那么您无法做到：

// Nope! Multiple inheritance is not possible in C#
// for classes.
public class MiniVan : Car, CloneableType
{
}

正如您所猜测的，接口类型起到了拯救作用。定义接口后，可以可以由任何类或结构、任何层次结构、任何命名空间或任何程序集中实现（用任何.NET编程语言编写）。正如您所看到的，接口是高度多态的。考虑System命名空间中定义的名为ICloneable的标准.NET接口。这接口定义了一个名为Clone（）的方法：

public interface ICloneable
{
object Clone();
}

遗产考虑一辆汽车和一辆公共汽车。它们是两种不同的车辆。但是，它们仍然有一些共同的财产，比如它们有方向盘、制动器、齿轮、发动机等。因此，使用继承概念，这可以表示如下。。。

public class Vehicle {
    private Driver driver;
    private Seat[] seatArray; //In java and most of the Object Oriented Programming(OOP) languages, square brackets are used to denote arrays(Collections).
    //You can define as many properties as you want here ...
}

现在是自行车。。。

public class Bicycle extends Vehicle {
    //You define properties which are unique to bicycles here ...
    private Pedal pedal;
}

还有一辆车。。。

public class Car extends Vehicle {
    private Engine engine;
    private Door[] doors;
}

这就是关于继承的全部内容。我们使用它们将对象分类为更简单的Base表单及其子表单，如上文所示。

抽象类

抽象类是不完整的对象。为了进一步理解它，让我们再次考虑车辆类比。可以驾驶车辆。正确的但不同的车辆以不同的方式行驶。。。例如，你不能像驾驶自行车一样驾驶汽车。那么如何表示车辆的驱动功能呢？很难检查它是什么类型的车辆，并使用它自己的功能驾驶它；在添加新类型的车辆时，您必须反复更改驾驶员类别。这里是抽象类和方法的作用。您可以将驱动方法定义为抽象的，以告知每个继承的子级都必须实现此函数。所以如果你修改了车辆等级。。。

//......Code of Vehicle Class
abstract public void drive();
//.....Code continues

Bicycle和Car还必须指定如何驾驶它。否则，代码将无法编译并引发错误。简言之抽象类是具有一些不完整函数的部分不完整类，继承的子类必须指定自己的函数。

接口接口完全不完整。他们没有任何财产。他们只是表明继承的孩子有能力做某事。。。假设你随身携带不同类型的手机。他们每个人都有不同的方式来完成不同的功能；打电话给某人。手机制造商指定了如何操作。在这里，手机可以拨打一个号码，也就是说，它是可拨打的。让我们将其表示为一个接口。

public interface Dialable {
    public void dial(Number n);
}

在这里，Dialable的制作者定义了如何拨号。你只需要给它一个号码。

// Makers define how exactly dialable work inside.

Dialable PHONE1 = new Dialable() {
    public void dial(Number n) {
        //Do the phone1's own way to dial a number
    }
}

Dialable PHONE2 = new Dialable() {
    public void dial(Number n) {
        //Do the phone2's own way to dial a number
    }
}


//Suppose there is a function written by someone else, which expects a Dialable
......
public static void main(String[] args) {
    Dialable myDialable = SomeLibrary.PHONE1;
    SomeOtherLibrary.doSomethingUsingADialable(myDialable);
}
.....

通过使用接口而不是抽象类，使用Dialable的函数的编写者无需担心其财产。它有触摸屏或拨号盘吗？是固定固定电话还是移动电话。你只需要知道它是否可以拨号；它是否继承（或实现）可拨号接口。

更重要的是，如果有一天你将可拨号电话换成另一个

......
public static void main(String[] args) {
    Dialable myDialable = SomeLibrary.PHONE2; // <-- changed from PHONE1 to PHONE2
    SomeOtherLibrary.doSomethingUsingADialable(myDialable);
}
.....

您可以确定代码仍然完美运行，因为使用可拨号接口的功能不（也不可能）依赖于可拨号接口中指定的细节以外的细节。它们都实现了可拨号接口，这是函数唯一关心的事情。

开发人员通常使用接口来确保对象之间的互操作性（可互换使用），只要它们共享一个共同的功能（就像您可以换成座机或移动电话，只要您只需要拨打一个号码）。简而言之，接口是抽象类的一个简单得多的版本，没有任何财产。此外，请注意，您可以实现（继承）任意多的接口，但只能扩展（继承）单个父类。

更多信息抽象类与接口

从编码角度

如果抽象类只有抽象方法，则接口可以替换抽象类。否则，将抽象类更改为接口意味着您将失去继承提供的代码重用性。

从设计角度

如果它是“Is a”关系，并且您需要一个子集或所有功能，请将其保留为抽象类。如果是“应该做”的关系，请将其保留为界面。

决定你需要什么：只是策略执行，或者代码重用和策略。

由于您可能已经从专家那里获得了理论知识，所以我不会花太多的时间来重复这里的所有内容，而是让我用一个简单的例子来解释，我们可以使用/不能使用Interface和Abstract类。

假设您正在设计一个应用程序来列出汽车的所有功能。在不同的方面，您需要共同继承，因为一些财产，如DigitalFuelMeter、空调、座椅调节等，对所有汽车来说都是通用的。同样，我们只需要对某些类进行继承，因为某些财产（如制动系统（ABS、EBD））仅适用于某些汽车。

以下类别作为所有汽车的基本类别：

public class Cars
{
    public string DigitalFuelMeter()
    {
        return "I have DigitalFuelMeter";
    }

    public string AirCondition()
    {
        return "I have AC";
    }

    public string SeatAdjust()
    {
        return "I can Adjust seat";
    }
}

考虑一下，我们为每辆车单独安排了一节课。

public class Alto : Cars
{
    // Have all the features of Car class    
}

public class Verna : Cars
{
    // Have all the features of Car class + Car need to inherit ABS as the Braking technology feature which is not in Cars        
}

public class Cruze : Cars
{
    // Have all the features of Car class + Car need to inherit EBD as the Braking technology feature which is not in Cars        
}

考虑到我们需要一种方法来继承Verna和Cruze汽车的制动技术（不适用于Alto）。虽然两者都使用制动技术，但“技术”不同。因此，我们正在创建一个抽象类，其中方法将声明为abstract，并且应该在其子类中实现。

public abstract class Brake
{
    public abstract string GetBrakeTechnology();
}

现在我们正在尝试从这个抽象类继承，制动系统的类型在Verna和Cruze中实现：

public class Verna : Cars,Brake
{
    public override string GetBrakeTechnology()
    {
        return "I use ABS system for braking";
    }       
}

public class Cruze : Cars,Brake
{
    public override string GetBrakeTechnology()
    {
       return "I use EBD system for braking";
    }         
}

看到上面两节课中的问题了吗？它们继承自多个类，即使该方法在子类中实现，C#.Net也不允许这些类。这里需要接口。

interface IBrakeTechnology
{
    string GetBrakeTechnology();
}

具体实施如下：

public class Verna : Cars, IBrakeTechnology
{
    public string GetBrakeTechnology()
    {
        return "I use ABS system for braking";
    }
}

public class Cruze : Cars, IBrakeTechnology
{
   public string GetBrakeTechnology()
   {
       return "I use EBD system for braking";
   }        
}

现在，Verna和Cruze可以在Interface的帮助下通过自己的制动技术实现多重继承。

还有一些其他的区别-

接口不能有任何具体的实现。抽象基类可以。这允许您在那里提供具体的实现。这可以允许抽象基类实际上提供更严格的契约，而接口实际上只描述如何使用类。（抽象基类可以具有定义行为的非虚拟成员，这给了基类作者更多的控制权。）

一个类上可以实现多个接口。类只能从单个抽象基类派生。这允许使用接口的多态层次结构，但不允许抽象基类。这也允许使用接口进行伪多重继承。

抽象基类可以在v2+中修改，而不破坏API。对接口的更改正在破坏更改。

[C#/.NET特定]接口与抽象基类不同，可以应用于值类型（结构）。结构不能从抽象基类继承。这允许将行为契约/使用指南应用于价值类型。

大多数答案都集中在抽象类和接口之间的技术差异上，但从技术上讲，接口基本上是一种抽象类（没有任何数据或实现），我认为概念上的差异要有趣得多，这可能是面试官想要的。

接口是一种协议。它规定：“这就是我们将要彼此交谈的方式”。它不能有任何实现，因为它不应该有任何实现。这是一份合同。这就像C中的.h头文件。

抽象类是一个不完整的实现。类可以实现接口，也可以不实现接口，抽象类不必完全实现它。没有任何实现的抽象类有点无用，但完全合法。

基本上，任何类，无论抽象与否，都是关于它是什么，而接口则是关于你如何使用它。例如：Animal可能是一个抽象类，它实现了一些基本的代谢功能，并在没有给出实现的情况下指定了呼吸和运动的抽象方法，因为它不知道它应该通过鳃还是肺呼吸，行走或爬行。另一方面，Mount可能是一个接口，它指定你可以骑动物，而不知道它是什么动物（或者它是否是动物！）。

在幕后，接口基本上是一个只有抽象方法的抽象类，这一点无关紧要。从概念上讲，他们扮演着完全不同的角色。