接口与抽象类又有何异同?

接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）都是面向对象编程中用于实现多态性的工具，但它们之间存在一些重要的区别。下面我将详细介绍接口和抽象类的不同之处以及它们的相似之处。

接口（Interface）

1. 定义：

   • 接口是一组方法、属性、索引器和事件的集合，它定义了对象应该具备的行为。
   • 接口中只能包含方法签名、属性、索引器和事件，不能包含方法的实现细节。
   • 接口中的所有成员默认都是公共的（public）。

2. 实现：

   • 一个类可以实现多个接口。
   • 实现接口的类必须提供接口中所有成员的具体实现。
   • 实现接口的类可以显式或隐式实现接口成员。

3. 示例：

   public interface IShape
   {
       double Area { get; }
       double Perimeter { get; }
   }
   
   public class Circle : IShape
   {
       public double Radius { get; set; }
   
       public double Area => Math.PI * Radius * Radius;
       public double Perimeter => 2 * Math.PI * Radius;
   }
   

4. 用途：

   • 接口常用于定义对象之间的交互标准。
   • 接口用于实现多态性，允许不同类型的对象以一致的方式进行交互。

抽象类（Abstract Class）

1. 定义：

   • 抽象类是一个不能实例化的类，它可以包含抽象成员（没有实现的成员）和具体成员（有实现的成员）。
   • 抽象类可以包含构造函数、字段、属性、方法等，包括抽象方法和具体方法。

2. 继承：

   • 一个类只能继承一个抽象类。
   • 继承抽象类的类必须实现所有未实现的抽象成员，除非该类也被声明为抽象类。

3. 示例：

   public abstract class Shape
   {
       public abstract double Area { get; }
       public abstract double Perimeter { get; }
   
       public virtual string GetName()
       {
           return "Unknown";
       }
   }
   
   public class Circle : Shape
   {
       public double Radius { get; set; }
   
       public override double Area => Math.PI * Radius * Radius;
       public override double Perimeter => 2 * Math.PI * Radius;
   
       public override string GetName()
       {
           return "Circle";
       }
   }
   

4. 用途：

   • 抽象类用于定义一组相关类的共同行为和属性。
   • 抽象类可用于提供部分实现，并允许子类完成剩下的实现。

接口与抽象类的异同

相同点

• 多态性：

  • 接口和抽象类都可以用于实现多态性，允许不同的对象类型共享一个公共接口。

• 成员：

  • 接口和抽象类都可以包含方法、属性等成员。

• 不可实例化：

  • 接口和抽象类都不能直接实例化；接口必须由一个类来实现，而抽象类必须由一个类来继承。

不同点

• 成员实现：

  • 接口中所有的成员必须是公开的，并且不允许有任何实现。
  • 抽象类可以包含具体实现的成员，也可以包含抽象成员。

• 继承和实现：

  • 一个类只能继承一个抽象类。
  • 一个类可以实现多个接口。

• 访问修饰符：

  • 接口中的成员默认是公共的（public）。
  • 抽象类中的成员可以有不同的访问修饰符，如 protected 或 internal。

• 构造函数：

  • 抽象类可以有构造函数。
  • 接口不能有构造函数。

• 成员类型：

  • 接口可以包含事件、索引器、方法和属性。
  • 抽象类可以包含所有类型的成员，包括字段、属性、方法、构造函数、析构函数等。

选择

• 接口：

  • 当需要定义一个严格的契约，允许多重实现时，使用接口。
  • 当关注的是对象的行为而不需要共享实现时，使用接口。

• 抽象类：

  • 当需要提供共享的实现逻辑，同时允许子类扩展或修改这些实现时，使用抽象类。
  • 当需要定义一组相关的类，这些类共享一些共同的特性和行为时，使用抽象类。

在实际开发中，根据设计需求和代码结构，选择合适的设计模式是非常重要的。通常，接口用于定义一组类的公共行为，而抽象类用于提供共享的实现逻辑和定义基本的结构。