抽象类与接口⚓︎

一、抽象类与密封类⚓︎

01 抽象类⚓︎

抽象类：通过abstract关键字声明，是不完整的且必须在派生类中实现的类。

示例：

抽象类示例

public abstract class A
{
    // Class members here.
}

Note

抽象类不能实例化；
抽象类的用途是作为多个派生类的共享基类使用；
抽象类中可以定义抽象方法，也可以没有，更多的抽象方法参考二、抽象方法一节；
抽象类中的所有抽象方法必须被派生类实现。

02 密封类⚓︎

密封类：通过sealed关键字声明，密封类禁止派生，因此其不能作为基类，不能是抽象的。

示例：

密封类示例

public sealed class B
{
    // Class members here.
}

Tip

由于密封类从不用作基类，所以有些运行时优化可以略微提高密封类成员的调用速度。

二、抽象方法与虚方法⚓︎

01 抽象方法⚓︎

抽象方法：通过abstract关键字声明的方法是抽象的，它不包含任何实现。

示例：

抽象方法定义

public abstract void AbstractMethod();

由于抽象方法声明不提供任何实现，因此抽象方法的声明不包含大括号，且以分号结尾，抽象方法的实现由 override 方法完成。

Note

抽象方法是隐式的虚方法，因此可以用来重写继承的虚方法；
抽象方法必须定义在抽象类中，但是抽象类不一定包含抽象方法；
抽象方法声明中使用 static 或 virtual 修饰符是错误的；
抽象方法必须在派生类被全部实现。

02 虚方法⚓︎

虚方法：通过virtual关键字声明的方法是虚拟的，它应该包含方法体，必要时被子类重写。

抽象方法的定义使子类面临这样的问题：必须重写所有抽象方法。但是，如果有一个需求是，父类中存在一个方法，它具有方法体，子类据自己的需要决定是否重写，而不是必须重写。这是抽象方法无法完成的，因此就引入了“虚方法”。

virtual 修饰符不能与 static、abstract private 或 override 修饰符一起使用。

示例：

虚方法的定义

public virtual void VirtualMethod()
{

}

Tip

当抽象类从基类继承虚方法时，抽象类可以使用抽象方法重写该虚方法。通过这种方式，抽象类可强制派生类向虚拟方法提供新的方法实现；
sealed 和 override 一起使用会抵消虚效果。

三、接口⚓︎

01 接口定义⚓︎

接口定义协定。实现该协定的任何 class 或 struct 必须提供接口中定义的成员的实现，接口可以为成员定义默认实现。

接口：通过interface关键字声明接口，接口中可以包含方法、属性、索引器、事件的声明（没有任何实现的签名）。

示例：

接口的定义

interface ISampleInterface
{
    void SampleMethod();
}

接口中可以包含默认实现，它们是

常量
运算符
静态构造函数
嵌套类型
静态字段、方法、属性、索引和事件
使用显式接口实现语法的成员声明
显式访问修饰符（默认访问权限为 public）

只能通过接口实例访问默认成员。

02 接口继承⚓︎

一个接口可从一个或多个基接口继承。当接口重写基接口中的方法实现时，必须使用显式接口实现语法。

一个类同时实现基类和接口时，基类必须是实现列表中的第一项。

接口继承

class ImplementationClass : ISampleInterface
{
    // Explicit interface member implementation:
    void ISampleInterface.SampleMethod()
    {
        // Method implementation.
    }

    static void Main()
    {
        // Declare an interface instance.
        ISampleInterface obj = new ImplementationClass();

        // Call the member.
        obj.SampleMethod();
    }
}

03 显示接口实现⚓︎

如果一个类实现的两个接口包含签名相同的成员，则在该类上实现此成员会导致这两个接口将此成员用作其实现。

示例：

非显示接口实现

public interface IControl
{
    void Paint();
}
public interface ISurface
{
    void Paint();
}
public class SampleClass : IControl, ISurface
{
    // Both ISurface.Paint and IControl.Paint call this method.
    public void Paint()
    {
        Console.WriteLine("Paint method in SampleClass");
    }
}

// 调用测试
SampleClass sample = new SampleClass();
IControl control = sample;
ISurface surface = sample;

// The following lines all call the same method.
sample.Paint();
control.Paint();
surface.Paint();

// Output:
// Paint method in SampleClass
// Paint method in SampleClass
// Paint method in SampleClass

如果要单独定义实现，需要使用到显示接口实现，即在实现方法时，指定其所属的接口，例如：

显示接口实现

public class SampleClass : IControl, ISurface
{
    void IControl.Paint()
    {
        System.Console.WriteLine("IControl.Paint");
    }
    void ISurface.Paint()
    {
        System.Console.WriteLine("ISurface.Paint");
    }
}

// 调用测试
SampleClass sample = new SampleClass();
IControl control = sample;
ISurface surface = sample;

// The following lines all call the same method.
//sample.Paint(); // Compiler error.
control.Paint();  // Calls IControl.Paint on SampleClass.
surface.Paint();  // Calls ISurface.Paint on SampleClass.

// Output:
// IControl.Paint
// ISurface.Paint