我最近接受了两次电话采访,被问及接口类和抽象类之间的区别。我已经解释了我能想到的每一个方面,但似乎他们在等我提一些具体的事情,我不知道是什么。

根据我的经验,我认为以下是正确的。如果我遗漏了一个要点,请告诉我。

接口:

接口中声明的每个方法都必须在子类中实现。接口中只能存在事件、委托、财产(C#)和方法。一个类可以实现多个接口。

抽象类:

子类只能实现抽象方法。抽象类可以具有具有实现的普通方法。除了事件、委托、财产和方法之外,抽象类还可以有类变量。由于C#中不存在多重继承,一个类只能实现一个抽象类。

在这之后,面试官提出了一个问题:“如果你有一个只有抽象方法的抽象类呢?这和接口有什么不同?”我不知道答案,但我认为这是上面提到的继承,对吧?另一位面试官问我,“如果你在接口中有一个公共变量,那会和抽象类中有什么不同?”我坚持认为你不能在接口中使用公共变量。我不知道他想听什么,但他也不满意。

另请参阅:

何时使用接口而不是抽象类,反之亦然接口与抽象类如何决定使用抽象类和接口?接口和抽象类之间的区别是什么?


当前回答

简而言之:抽象类用于建模类似类的类层次结构(例如,Animal可以是抽象类,Human、Lion、Tiger可以是具体的派生类)

AND

接口用于2个相似/非相似类之间的通信,这些类不关心实现接口的类的类型(例如,Height可以是接口属性,它可以由Human、Building、Tree实现。无论你能不能吃东西,你能不能游泳,你能死什么都不重要。重要的是你需要有Height(在你的类中实现))。

其他回答

简而言之:抽象类用于建模类似类的类层次结构(例如,Animal可以是抽象类,Human、Lion、Tiger可以是具体的派生类)

AND

接口用于2个相似/非相似类之间的通信,这些类不关心实现接口的类的类型(例如,Height可以是接口属性,它可以由Human、Building、Tree实现。无论你能不能吃东西,你能不能游泳,你能死什么都不重要。重要的是你需要有Height(在你的类中实现))。

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();
}

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。

抽象类处理有效地打包类功能,而接口用于意图/契约/通信,并且应该与其他类/模块共享。

使用抽象类作为契约和(部分)契约实现者违反了SRP。使用抽象类作为契约(依赖关系)限制了创建多个抽象类以获得更好的重用性。

在下面的示例中,使用抽象类作为OrderManager的合同会产生问题,因为我们有两种不同的处理订单的方式-基于客户类型和类别(客户可以是直接或间接的,也可以是黄金或白银)。因此,接口用于契约,抽象类用于不同的工作流实施

public interface IOrderProcessor
{
    bool Process(string orderNumber);
}

public abstract class CustomerTypeOrderProcessor: IOrderProcessor
{
    public bool Process(string orderNumber) => IsValid(orderNumber) ? ProcessOrder(orderNumber) : false;

    protected abstract bool ProcessOrder(string orderNumber);

    protected abstract bool IsValid(string orderNumber);
}

public class DirectCustomerOrderProcessor : CustomerTypeOrderProcessor
{
    protected override bool IsValid(string orderNumber) => string.IsNullOrEmpty(orderNumber); 

    protected override bool ProcessOrder(string orderNumber) => true; 
}

public class InDirectCustomerOrderProcessor : CustomerTypeOrderProcessor
{
    protected override bool IsValid(string orderNumber) => orderNumber.StartsWith("EX");

    protected override bool ProcessOrder(string orderNumber) => true;
}

public abstract class CustomerCategoryOrderProcessor : IOrderProcessor
{
    public bool Process(string orderNumber) => ProcessOrder(GetDiscountPercentile(orderNumber), orderNumber);

    protected abstract int GetDiscountPercentile(string orderNumber);

    protected abstract bool ProcessOrder(int discount, string orderNumber);
}

public class GoldCustomer : CustomerCategoryOrderProcessor
{
    protected override int GetDiscountPercentile(string orderNumber) => 15;

    protected override bool ProcessOrder(int discount, string orderNumber) => true;

}

public class SilverCustomer : CustomerCategoryOrderProcessor
{
    protected override int GetDiscountPercentile(string orderNumber) => 10;

    protected override bool ProcessOrder(int discount, string orderNumber) => true;

}

public class OrderManager
{
    private readonly IOrderProcessor _orderProcessor;// Not CustomerTypeOrderProcessor or CustomerCategoryOrderProcessor 

    //Using abstract class here would create problem as we have two different abstract classes
    public OrderManager(IOrderProcessor orderProcessor) => _orderProcessor = orderProcessor;
}

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