抽象類和接口的區別、使用和選擇

不談抽象類能夠有實現等語法糖的問題，本文主要講在語義層面抽象類和接口的本質區別、以及使用以及選擇。

 1、介紹

抽象類，首先是個類，類是對現實世界中對象的建模模型，抽象類是對類總體的抽象描述，包含方法，以及屬性。接口是對類某特性行爲的抽象。

對抽象類的繼承纔是Is-A的關係，對接口的實現，則是「有沒有」的關係。好比鳥和飛機都有飛行這個特性，這個時候能夠把飛行這個特性設計爲接口：IFly。而後再讓Airplane和Bird實現IFly這個接口，這樣Airplane和Bird則擁有了飛行這個屬性。

接下來飛機可能有多種，鳥也有多種，他們飛行的方法徹底不一樣，這樣就能夠把Airplan和Bird設計成抽象類，讓不一樣的飛機和鳥進行繼承。

類圖：

代碼：

public abstract class AbstractAirplane : IFly
{
    public void Fly()
    {
        this.PrepareToFly();
        this.Step1();
        this.Step2();
    }

    private void PrepareToFly()
    {
    }

    protected abstract void Step1();

    protected abstract void Step2();

}

public abstract class AbstractBird : IFly
{
    public void Fly()
    {
        this.PrepareToFly();
        this.Step1();
        this.Step2();
    }

    private void PrepareToFly()
    {
    }

    protected abstract void Step1();

    protected abstract void Step2();

}

在上面的設計中，IFly定義了飛的行爲：

1. AbstractAirplane是實現了該行爲，而且定義了飛機飛行的模型，PrepareToFly，Step1，Step2。因爲不一樣飛機的Step1和Step2各不相同，因此定義爲Abstract，讓子類本身實現
2. AbstractBird實現了該行爲，而且定義了鳥的飛行模型，PrepareToFly，Step1，Step2。因爲不一樣鳥的Step1和Step2各不相同，因此定義爲Abstract，讓子類本身實現

上面的例子能夠看出，抽象類一種模版式的設計，接口是一種行爲規範。

模版式設計：若是共用部分要修改，好比上圖中的PrepareToFly，則只須要修改共用部分，不須要修改其餘，對於抽象類來講，若是要增長方法，能夠直接操做父類，子類能夠不知情。

行爲規範：若是接口要變動，實現這個接口的類都要修改。

2、接口與抽象類的選擇

現實中門有兩個方法Open(), Close()，定義方式分別以下所示:

使用接口方式定義門:

 interface IDoor
    {
        void Open();

        void Close();
    }

 

使用抽象類方式定義門:

 abstract class AbstractDoor
    {
        public abstract void Open();

        public abstract void Close();
    }

 

 

剛開始一切都OK，可是隨着用戶需求的發展，要給門加入報警（Alarm）功能，如今怎麼作？

1. 把Alarm放入AbstractDoor中，這樣全部繼承自這個類的門都會有Alarm功能，可是並非全部的門都有報警功能，這樣違反了liskov替換原則
2. 把Alarm放入IDoor接口中，須要Alarm的門都實現這個接口，那麼須要報警的門得同時實現Open和Close功能，其實有些報警的門不必定須要Open和Close功能，

分析：

從上面能夠看出，Open和Close是一個門的固有屬性，Alarm屬於門的延伸附加行爲，最好的解決辦法是針對Alarm單獨設計一個接口：

public interface IAlarm 
    {
        void Alarm();
    }

 

普通門的實現:

  public class NormalDoor : AbstractDoor
    {
        public override void Open()
        {
        }

        public override void Close()
        {
        }
    }

 

具備報警功能的門的實現：

 public class AlarmDoor : AbstractDoor,IAlarm
    {
        public override void Open()
        {
        }

        public override void Close()
        {
        }

        public void Alarm()
        {
        }
    }

 

只能報警的設備的實現：

 public class AlarmDevice : IAlarm
    {
        public void Alarm()
        {
        }
    }