c#|C#中接口与抽象类的区别


.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。
如下给出两者的简单对比表格。


接口
【c#|C#中接口与抽象类的区别】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

打个管理方面类似的比喻:
你开个杂货店,刚开始做生意时,由于买的东西较少,所以什么物品都堆在一起,别人买什么你就从中扒出来买。
后来你感觉这种方法非常不爽,每次扒来扒去太麻烦了,于是你把不同的产品放在不同的地方,如:厨房用品,洗衣用品等,更好的就用个货架把他们分开; 这样若别人要个洗衣粉什么的,就直接去洗衣用品去拿就OK了。
再后来就如现在的超市,分类越来越细,厨房用品->>锅碗瓢盆,每个又都分别放在一个小货架,相要什么,直接去拿就OK了,省得想买个菜刀还满超市跑。

接口也类似上面的管理概念; 当然把所有的货物全部椎放到你的门头去买也可以,但在一定情况下,你不会竟争过超市,当然你也可以在程序中把所有的功能都在类中实现,而不用接口,但在较大的项目中,扒来扒去找需要的功能类,自己都感觉烦!
接口,就像现在定的很多标准一样;如果你的一个对象加了这个接口,我只要知道这个接口就可以调用你的东西了
**********************
我想从南京到上海,不同的人可能有不同的走法.我们就定义一个接口:
publicinterfaceNJtoSH
{
voidGo();
}

张三可能坐汽车.
李四可能坐飞机.
...

publicclassZS:NJtoSH
{
publicvoidGo()
{
ByBus();
}
privatevoidByBus()
{
}
}

publicclassLS:NJtoSH
{
publicvoidGo()
{
ByPlane();
}
privatevoidByPlane()
{
}
}

****************************
简单的说接口就是一个契约或者规范.比如遥控器,国家出台了一个国家遥控器规范,明文要求所有的遥控器厂家都要遵循这个规范,如果不遵循规范就不给3C认证标志,就不允许上市出卖..为什么要这个规范呢?大家在时间生活中会经常碰到,甲厂的遥控器不能遥控乙厂的电视,电视遥控器不能遥控其它电器如空调,冰箱.!原因是什么呢?是各个遥控器都没有遵循一个规范,电波有长有短,电压有高有低,导致各自为政,4分5列!
可以想像出国家遥控器标准只是是规定遥控器的一些重要技术指标,比如要发射波应该多长,电压应该多高,...,但它绝对不会规范出遥控器的材质,形状,重量和颜色,也是说规范把所有同遥控无关的东西都抛弃了!每个遥控器厂家只要遵循了规范,那么对遥控器可以有任意的诠释.比如A厂可以用铁做,牢固无比,B厂可以用纸,可以任意折叠,anyway,不管用什么做,做出什么样子,只要遵循规范的遥控器就可以遥控所有的电器(当然电器厂家也要遵循一定的规范),甚至可以遥控导弹发射!利害吧,这就是接口的威力.
再详细点,接口就是一个规范,他和具体的实现无关!接口是规范(虚的),他只是一张纸,也是说在实际的使用中接口只有依托一个实现了它的类的实例,才会有意义,如上面的各个厂家做的遥控器产品.每个实现接口的类(厂家)必需实现接口中所有的功能.一旦一个类实现了一个接口,就可说一个类和接口捆绑了(这个很重要,做题目的时候会用到)
来个例子
interface遥控器规范//国家定义的遥控器规范,每个遥控器厂家必需实现(诠释)它
{
int波长();
int电压();
}
class甲厂铁遥控器:遥控器规范//甲厂的遥控器实现(诠释)了这个规范,它和遥控器规范捆绑了!好,它可以在市场上出售了
{
publicint波长(); //规范上定义的指标
publicint电压(); //规范上定义的指标
publicint形状(){正方形}; //甲厂自己对该产品的诠释
publicint材质()(铁}; //甲厂自己对该产品的诠释
}
class乙厂纸遥控器:遥控器规范甲厂的遥控器实现(诠释)了这个规范,它和遥控器规范捆绑了!好,它可以在市场上出售了
{
publicint波长(); 规范上定义的指标
publicint电压(); //规范上定义的指标
publicint形状()(圆形); //甲厂自己对该产品的诠释,是圆形
publicint材质()(纸); //甲厂自己对该产品的诠释,用纸做,好酷!
}
class电器
{
procedure接收遥控(遥控器规范//电器上,接收遥控指令
{.....
接收(遥控器规范.波长);
接收(遥控器规范.电压);
.....}
}
staticmain()
{
甲厂铁遥控器ControlA; //申明控制器对象
乙厂纸遥控器ControlB;
ControlA=new甲厂铁遥控器(); //实例化控制器对象,这个时候系统在托管堆中为该对象分配了空间
ControlB=new乙厂纸遥控器();
遥控器规范ControlInterfaceA=(遥控器规范)遥控器1; //把对象实例转换成一个规范,为什么呢?因为"我家的电器".只能识别遥控器规范,它识别不到具体的遥控器
遥控器规范ControlInterfaceB=(遥控器规范)遥控器2; //同上
电器我家的电器=new电器();
我家的电器.接收遥控(ControlInterfaceA)//我用甲厂遥控器遥控我家的电器.注意:这里的ControlInterfaceA是不能单独存在的,它必要依赖实现了"遥控器规范"的类的实例"ControlA".道理很简单,接口是一个指针,不会被分配空间,你就无法使用,只有和一个具体类的实例联系了,才有了可以活跃空间.
我家的电器.接收遥控(ControlInterfaceB)//我用乙厂遥控器遥控我家的电器

...
//下面是我的的想像,我可以用遥控器来控制导弹发射!
我的导弹.接收遥控(ControlInterfaceA);
我的导弹.接收遥控(ControlInterfaceB);
...
}
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接口的执行
好了,有了接口的概念,再来谈c#程序在运行中是如何使用接口的,如何访问接口函数.具体流程如下
a.当调用一个接口的函数时,系统会去检查这个接口对应实例是什么?
b.找到这个实例后,再去找这个实例对应的实例类是什么(什么是实例类,参看读书笔记二)
c.根据这个实例类去检查该实例类是否和接口发生了捆绑(看是否实现了该接口,冒号后面就是)
d.好!如果实例类实现了该接口(发生了捆绑),它就在这个实例类中找函数的定义.然后执行该函数.执行结束.
e.如果没找到,他就继续往父类找,直到找到第一个和接口捆绑的父类为止
f.找到后,它再检查该函数是否是虚拟函数,
g.如果不是,他马上就执行它.
h如果是,麻烦了,系统又要从头来过,去检查该实例类的函数是否重载了该函数,...具体过程见(c#读书笔记2).
例子:

usingSystem;

namespaceConsoleApplication1
{
///
///Class1的摘要说明。
///
publicinterfaceI
{
voidFunc();
}

classA:I
{
publicvirtualvoidFunc()
{
Console.WriteLine("FuncA";
}
}

classB:A,I//注意这里的意思?
{
publicvoidFunc(){Console.WriteLine("FuncB"; }
}

classC:A
{
publicoverridevoidFunc(){Console.WriteLine("FuncC"; }
}

classClass1
{
///
///应用程序的主入口点。
///
[STAThread]
staticvoidMain()
{
Ia=newA(); //申明了接口a,并马上和一个类的实例发生关系了
Ib=newB(); //申明了接口b,并马上和一个类的实例发生关系了
Ic=newC(); //申明了接口c,并马上和一个类的实例发生关系了
a.Func(); //检查a的实例A,发现A和接口I捆绑了,所以执行A的函数Func,结果:FuncA
b.Func(); //检查b的实例B,发现B和接口I捆绑了,所以执行B的函数Func,结果:FuncB
c.Func(); //家常c的实例C,发现其没有和接口I捆绑,系统继续找它的父类.发现A和I捆绑了,他就去找函数A,发现A是虚拟函数,系统又从头来找类的实例C,发现C重载(override)了Func,好了,马上执行该函数.结果是FuncC;
Console.ReadLine();
}
}
}
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