c#抽象类和接口的异同

在 C# 中，抽象类（Abstract Class） 和接口（Interface） 都是实现多态性的重要机制，用于定义规范并约束子类 / 实现类的行为，但它们在设计目的和使用场景上有显著区别。

一、相同点

1. 无法实例化 两者都不能直接创建对象，只能作为父类（抽象类）或契约（接口）被继承 / 实现。

   // 错误：无法实例化抽象类
   AbstractClass ac = new AbstractClass(); 
   ​
   // 错误：无法实例化接口
   IInterface itf = new IInterface(); 

2. 包含未实现的成员 都可以定义需要子类 / 实现类具体实现的方法（抽象方法 / 接口方法）。

3. 支持多态 子类 / 实现类的对象可以赋值给抽象类 / 接口类型的变量，调用时会执行具体实现。

   // 多态示例
   AbstractClass obj1 = new ConcreteClass(); // 抽象类多态
   IInterface obj2 = new InterfaceImpl();   // 接口多态
   obj1.AbstractMethod(); // 执行子类实现
   obj2.InterfaceMethod(); // 执行实现类方法

二、不同点

特性	抽象类（Abstract Class）	接口（Interface）
关键字	abstract class	interface
继承方式	单继承（一个类只能继承一个抽象类）	多实现（一个类可以实现多个接口）
成员类型	可包含抽象成员（无实现）和具体成员（有实现）	只能包含抽象成员（默认无实现，C# 8.0+ 可加默认实现）
访问修饰符	成员可以有 public、protected、internal 等修饰符	成员默认 public，不能显式添加其他修饰符
字段 / 属性	可以定义字段、普通属性	不能定义字段，只能定义属性（自动属性，无字段实现）
构造函数	可以有构造函数（供子类调用）	不能有构造函数
方法实现	可以包含有实现的方法（非抽象方法）	C# 8.0 前：所有方法无实现；C# 8.0+：可添加默认实现
设计目的	表示 "is-a" 关系（继承层次，共享代码）	表示 "can-do" 关系（功能契约，规范行为）

三、代码示例

1. 抽象类示例

// 抽象类：包含抽象方法和具体方法
public abstract class Shape
{
    // 字段（抽象类可定义字段）
    protected string _color;
​
    // 构造函数（抽象类可有构造函数）
    public Shape(string color)
    {
        _color = color;
    }
​
    // 抽象方法（必须由子类实现）
    public abstract double GetArea();
​
    // 具体方法（提供默认实现，子类可重写）
    public virtual void PrintColor()
    {
        Console.WriteLine($"颜色：{_color}");
    }
}
​
// 继承抽象类（单继承）
public class Circle : Shape
{
    private double _radius;
​
    public Circle(string color, double radius) : base(color)
    {
        _radius = radius;
    }
​
    // 实现抽象方法
    public override double GetArea()
    {
        return Math.PI * _radius * _radius;
    }
}

2. 接口示例

// 接口：定义行为规范
public interface IMovable
{
    // 接口方法（默认public，无实现）
    void Move();
​
    // C# 8.0+ 可添加默认实现
    void Stop()
    {
        Console.WriteLine("停止移动");
    }
}
​
// 实现接口（可多实现）
public class Car : IMovable
{
    // 必须实现接口的抽象方法
    public void Move()
    {
        Console.WriteLine("汽车行驶中...");
    }
​
    // 可选：重写接口的默认实现
    public void Stop()
    {
        Console.WriteLine("汽车刹车停止");
    }
}

四、使用场景选择

1. 优先使用抽象类：

   • 需要在多个相关类间共享代码（字段、方法实现）。

   • 定义的是 "is-a" 关系（如 Shape 与 Circle、Rectangle）。

   • 需要控制成员的访问权限（如 protected 方法供子类调用）。

2. 优先使用接口：

   • 定义不相关类的共同行为（如 IMovable 可被 Car、Bird 实现）。

   • 需要多继承能力（一个类实现多个接口）。

   • 仅需规范行为，不涉及代码共享（如框架中的回调接口）。

总结

• 抽象类是 "部分实现" 的基类，强调继承和代码复用，适合构建类的层次结构。

• 接口是 "纯规范" 的契约，强调行为一致性，适合跨类别的功能定义。

• 在实际开发中，两者常结合使用（如抽象类实现接口，既提供基础实现又遵循规范）。