C#抽象类深度解析 _ 核心特性与实战指南

news2025/6/6 20:58:36

—— 面向对象设计的基石

🔍抽象类核心定义

abstract class AbClass { ... }  // abstract修饰符声明

不可实例化：new AbClass() 将触发编译错误
继承专用：仅能作为其他类的基类存在
混合成员组合：可同时包含抽象方法和已实现方法

⚙️ 二、抽象类四大核心特性

抽象方法强制规范

abstract public void PrintStuff(string s);  // 无方法体

派生类必须重写：使用 override 关键字实现具体逻辑
未实现即报错：若派生类未实现所有抽象方法，编译失败

灵活成员组合

成员类型	示例	是否必须实现
抽象方法	abstract void Method();	✅ 派生类实现
普通方法	public void Identify(){…}	❌ 直接继承
抽象属性	abstract int MyInt {get;set;}	✅ 派生类实现
数据成员	public int SideLength = 10;	❌ 直接继承

多级抽象继承

abstract class BaseA { ... }
abstract class BaseB : BaseA { ... }  // 抽象类继承抽象类
class Concrete : BaseB { ... }        // 最终实现类

传递性抽象要求：未实现的抽象方法逐层传递直至具体类

字段与方法限制

字段不可抽象：数据成员（字段/常量）必须包含具体值
方法灵活实现：非抽象方法可直接提供默认逻辑

💻 三、实战代码示例解析

场景1：基础抽象类实现

abstract class AbClass
{
    public void IdentifyBase() => Console.WriteLine("I am AbClass");
    abstract public void IdentifyDerived();  // 抽象方法声明 
}
 
class DerivedClass : AbClass 
{
    override public void IdentifyDerived()   // 强制实现 
        => Console.WriteLine("I am DerivedClass");
}
 
// 调用
DerivedClass obj = new DerivedClass();
obj.IdentifyBase();      // 输出: I am AbClass
obj.IdentifyDerived();   // 输出: I am DerivedClass

场景2：含属性与方法的复杂抽象类

abstract class MyBase 
{
    public int SideLength = 10;   // 具体字段 
    abstract public int MyInt { get; set; }  // 抽象属性 
    public int Perimeter() => 3 * SideLength;  // 具体方法 
}
 
class MyClass : MyBase 
{
    private int _myInt;
    public override int MyInt   // 属性实现 
    {
        get => _myInt;
        set => _myInt = value;
    }
}
 
// 调用 
MyClass mc = new MyClass();
mc.MyInt = 28;
Console.WriteLine($"周长: {mc.Perimeter()}");  // 输出: 周长: 30

💡 四、关键设计原则

开闭原则实践

抽象类定义扩展点（抽象成员），关闭基础实现（具体成员）

模板方法模式基础

abstract class AlgorithmTemplate 
{
    public void Execute() {
        Step1();
        Step2();  // 抽象步骤 
    }
    protected abstract void Step2();
}

通过抽象方法控制算法骨架，派生类定制关键步骤

接口 vs 抽象类

特性	抽象类	接口
成员实现	可包含具体实现	纯抽象
多继承	❌ 单继承	✅ 多实现
构造函数	✅ 支持	❌ 不支持
版本兼容性	新增具体方法不影响派生类	新增方法破坏实现类