C# Abstract 抽象类、抽象方法 温故而知新

原文链接：https://blog.csdn.net/liang077877/article/details/141953178

在C#中，abstract 关键字用于定义抽象类和抽象方法。它是面向对象编程中的重要概念，允许你为子类提供基本框架，而不需要在基类中实现所有的功能。我们来具体看看如何使用 abstract 关键字。

1. 抽象类 (abstract class)
抽象类是不能被实例化的类，必须被继承。
它可以包含已实现的方法（非抽象方法）和未实现的方法（抽象方法）。
抽象类通常用于提供通用行为的基本框架，子类继承后可以实现具体行为。
抽象类示例：
abstract class Animal // 定义抽象类
{
public abstract void MakeSound(); // 抽象方法，没有具体实现
public void Sleep() // 普通方法，有具体实现
{
Console.WriteLine("Sleeping...");
}
}

class Dog : Animal // 子类继承自抽象类
{
public override void MakeSound() // 实现抽象方法
{
Console.WriteLine("Bark");
}
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Dog dog = new Dog();
dog.MakeSound(); // 输出：Bark
dog.Sleep(); // 输出：Sleeping...
}
}

在这个例子中，Animal 是一个抽象类，定义了一个抽象方法 MakeSound()，该方法没有实现。具体的子类 Dog 继承了 Animal 并实现了 MakeSound() 方法。

2. 抽象方法 (abstract method)
抽象方法只能在抽象类中声明，不能有方法体（即没有具体实现）。
子类继承抽象类后，必须实现所有的抽象方法。
抽象方法使用 override 关键字在子类中实现。
抽象方法示例：
abstract class Shape
{
public abstract double GetArea(); // 抽象方法，用于计算面积
}

class Circle : Shape
{
private double radius;

public Circle(double radius)
{
this.radius = radius;
}

public override double GetArea() // 实现抽象方法
{
return Math.PI * radius * radius;
}
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Shape shape = new Circle(5.0);
Console.WriteLine($"Area of the circle: {shape.GetArea()}");
}
}

在这个例子中，Shape 是一个抽象类，定义了抽象方法 GetArea()。Circle 类继承了 Shape 并实现了 GetArea() 方法，返回圆的面积。

抽象类和接口的区别：
抽象类可以包含已实现的方法，而接口中的所有方法都必须是未实现的（直到C# 8.0引入了默认接口方法）。
抽象类可以包含字段和构造函数，而接口不能。
一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。
abstract 关键字帮助你在设计类时构建可扩展、灵活的体系结构。理解如何使用它可以帮助你在面向对象编程中设计出更好的结构。

通俗讲
1. 抽象类的作用：
抽象类可以看作是为一组相似的事物（类）提供一个"模板"或"蓝图"。我们通过定义一个抽象类，提炼出这些相似事物共有的属性和行为，但我们并不直接使用这个模板。具体的事物（子类）会基于这个模板来实现它们自己的细节。

在开发中，抽象类帮助我们定义了一种"通用模板"，让代码更简洁、更有条理。我们不需要为每个动物单独定义"睡觉"的方法，只需要在抽象类里定义一次，而每个动物只需专注于实现自己的特定行为（如叫声）。

2. 抽象方法的作用：
抽象方法就像是"合同"或"约定"。它告诉继承这个抽象类的子类：“你必须实现这个方法，但我不关心你是怎么实现的。”

作用：
强制子类实现某些行为：抽象方法不能有具体实现，子类必须给出它们自己的实现，这样就确保了所有子类都有该方法的实现。就像上面的 MakeSound()，每个动物必须有自己的叫声。
灵活性：抽象方法允许每个子类以不同的方式实现相同的功能。比如，虽然每个动物都会发出声音，但它们发出的声音是不一样的。
为什么使用抽象类和抽象方法？
代码复用：抽象类中的普通方法可以被多个子类共享，避免重复编写相同的代码。
强制行为一致性：通过抽象方法，确保所有子类都有某些关键的行为。
灵活扩展：未来你如果增加新的动物种类，只需继承抽象类并实现抽象方法，而无需修改原有的代码。这样使代码更具扩展性和可维护性。
举个生活中的例子：
假设你有一个智能设备（比如手机），无论是安卓还是苹果设备，它们都有类似的功能，如开机、关机、打电话等。这些功能可以看作是抽象类中的普通方法。而不同品牌的手机操作系统不一样，它们的具体实现细节也不同，这就是抽象方法的作用。抽象类提供了基本框架，而具体的手机实现了自己的开机和关机方式。

总结来说，抽象类提供了一个基础模板，抽象方法则是强制子类去实现的功能。它们让代码结构更清晰，减少重复工作，增加扩展的灵活性，是编写可维护代码的好工具。