这可能是一个通用的OOP问题。我想在接口和抽象类的使用基础上做一个通用的比较。

什么时候需要使用接口,什么时候需要使用抽象类?


当前回答

就我个人而言,我几乎从不需要编写抽象类。

大多数时候,我看到抽象类被(错误地)使用,这是因为抽象类的作者使用了“模板方法”模式。

“Template方法”的问题在于它几乎总是某种程度上是可重入的——“派生”类不仅知道它正在实现的基类的“抽象”方法,还知道基类的公共方法,即使大多数时候它不需要调用它们。

(过于简化的)例子:

abstract class QuickSorter
{
    public void Sort(object[] items)
    {
        // implementation code that somewhere along the way calls:
        bool less = compare(x,y);
        // ... more implementation code
    }
    abstract bool compare(object lhs, object rhs);
}

因此,在这里,该类的作者编写了一个泛型算法,并打算通过提供自己的“钩子”(在本例中是一个“比较”方法)来“专门化”它,以供人们使用。

所以预期的用法是这样的:

class NameSorter : QuickSorter
{
    public bool compare(object lhs, object rhs)
    {
        // etc.
    }
}

这样做的问题在于,你将两个概念过度地耦合在了一起:

比较两个项目的一种方法(哪个项目应该放在前面) 排序项目的方法(即快速排序vs归并排序等)

在上面的代码中,从理论上讲,“compare”方法的作者可以重新调用超类“Sort”方法…即使在实践中,他们永远不会想要或需要这样做。

为这种不必要的耦合付出的代价是,很难更改超类,而且在大多数OO语言中,不可能在运行时更改它。

另一种方法是使用“策略”设计模式:

interface IComparator
{
    bool compare(object lhs, object rhs);
}

class QuickSorter
{
    private readonly IComparator comparator;
    public QuickSorter(IComparator comparator)
    {
        this.comparator = comparator;
    }

    public void Sort(object[] items)
    {
        // usual code but call comparator.Compare();
    }
}

class NameComparator : IComparator
{
    bool compare(object lhs, object rhs)
    {
        // same code as before;
    }
}

现在请注意:我们所拥有的只是接口,以及这些接口的具体实现。在实践中,您实际上不需要任何其他东西来进行高级OO设计。

为了“隐藏”我们已经通过使用“QuickSort”类和“NameComparator”实现了“名称排序”的事实,我们仍然可以在某个地方写一个工厂方法:

ISorter CreateNameSorter()
{
    return new QuickSorter(new NameComparator());
}

任何时候你有一个抽象类,你都可以这样做…即使基类和派生类之间存在自然的可重入关系,将它们显式化通常也是值得的。

最后一个想法:我们上面所做的一切都是通过使用“QuickSort”函数和“NameComparison”函数来“组合”一个“NameSorting”函数……在函数式编程语言中,这种编程风格变得更加自然,代码更少。

其他回答

这是一个很难打的电话。

我可以给出一个提示:一个对象可以实现许多接口,而一个对象只能继承一个基类(在像c#这样的现代OO语言中,我知道c++有多个继承-但这不是不受欢迎吗?)

如果您想提供一些基本实现,请使用抽象类。

纯粹在继承的基础上,你可以使用一个抽象的定义清晰的后代,抽象的关系(例如动物->猫)和/或需要继承虚拟或非公共属性,特别是共享状态(接口不支持)。

你应该尝试使用组合(通过依赖注入)而不是继承,并且注意接口作为契约支持单元测试、关注点分离和(语言变化)多重继承,而抽象则不能。

答案因语言而异。例如,在Java中,一个类可以实现(继承)多个接口,但只能继承一个抽象类。所以接口给了你更多的灵活性。但在c++中却不是这样。

如果下列语句适用于您的情况,请考虑使用抽象类:

您希望在几个密切相关的类之间共享代码。 您希望扩展抽象类的类具有许多公共方法或字段,或者需要除public以外的访问修饰符(例如protected和private)。 您希望声明非静态或非final字段。这使您能够定义可以访问和修改其所属对象状态的方法。


如果这些语句适用于您的情况,请考虑使用接口:

您希望不相关的类实现您的接口。例如,Comparable和Cloneable接口是由许多不相关的类实现的。 您希望指定特定数据类型的行为,但不关心由谁实现其行为。 您希望利用多个继承。