深入解析C#中的abstract抽象类

抽象类和类成员

通过在类定义前面放置关键字 abstract,可以将类声明为抽象类。例如:

public abstract class A

{

// Class members here.

}

抽象类不能实例化。抽象类的用途是提供一个可供多个派生类共享的通用基类定义。例如,类库可以定义一个抽象类,将其用作多个类库函数的参数,并要求使用该库的程序员通过创建派生类来提供自己的类实现。

抽象类也可以定义抽象方法。方法是将关键字 abstract 添加到方法的返回类型的前面。例如:

public abstract class A

{

public abstract void DoWork(int i);

}

抽象方法没有实现,所以方法定义后面是分号,而不是常规的方法块。抽象类的派生类必须实现所有抽象方法。当抽象类从基类继承虚方法时,抽象类可以使用抽象方法重写该虚方法。例如:

// compile with: /target:library

public class D

{

public virtual void DoWork(int i)

{

// Original implementation.

}

}

public abstract class E : D

{

public abstract override void DoWork(int i);

}

public class F : E

{

public override void DoWork(int i)

{

// New implementation.

}

}

如果将 virtual 方法声明为 abstract,则该方法对于从抽象类继承的所有类而言仍然是虚方法。继承一个抽象方法的类不能访问该方法的原始实现。在上一个示例中,类 F 中的 DoWork 不能调用类 D 中的 DoWork。通过这种方式,抽象类可以强制派生类为虚方法提供新的方法实现。

定义抽象属性

下面的示例演示如何定义抽象属性。抽象属性声明不提供属性访问器的实现,它只声明该类支持属性,而将访问器实现留给派生类。下面的示例演示如何实现从基类继承的抽象属性。

此示例由三个文件组成,其中每个文件都单独编译,产生的程序集由下一次编译引用:

abstractshape.cs:包含抽象 Area 属性的 Shape 类。

shapes.cs:Shape 类的子类。

shapetest.cs:测试程序,它显示某些 Shape 派生对象的面积。

若要编译该示例,请使用以下命令:

csc abstractshape.cs shapes.cs shapetest.cs

这样将生成可执行文件 shapetest.exe。

该文件声明的 Shape 类包含 double 类型的 Area 属性。

// compile with: csc /target:library abstractshape.cs

public abstract class Shape

{

private string name;

public Shape(string s)

{

// calling the set accessor of the Id property.

Id = s;

}

public string Id

{

get

{

return name;

}

set

{

name = value;

}

}

// Area is a read-only property - only a get accessor is needed:

public abstract double Area

{

get;

}

public override string ToString()

{

return Id + " Area = " + string.Format("{0:F2}", Area);

}

}

属性的修饰符就放置在属性声明中。例如:

public abstract double Area

声明抽象属性时(如本示例中的 Area),指明哪些属性访问器可用即可,不要实现它们。在此示例中,只有一个 get 访问器可用,因此该属性是只读的。

下面的代码演示 Shape 的三个子类,并演示它们如何重写 Area 属性来提供自己的实现。

// compile with: csc /target:library /reference:abstractshape.dll shapes.cs

public class Square : Shape

{

private int side;

public Square(int side, string id)

: base(id)

{

this.side = side;

}

public override double Area

{

get

{

// Given the side, return the area of a square:

return side * side;

}

}

}

public class Circle : Shape

{

private int radius;

public Circle(int radius, string id)

: base(id)

{

this.radius = radius;

}

public override double Area

{

get

{

// Given the radius, return the area of a circle:

return radius * radius * System.Math.PI;

}

}

}

public class Rectangle : Shape

{

private int width;

private int height;

public Rectangle(int width, int height, string id)

: base(id)

{

this.width = width;

this.height = height;

}

public override double Area

{

get

{

// Given the width and height, return the area of a rectangle:

return width * height;

}

}

}

下面的代码演示一个测试程序,它创建若干 Shape 派生对象,并输出它们的面积。

// compile with: csc /reference:abstractshape.dll;shapes.dll shapetest.cs

class TestClass

{

static void Main()

{

Shape[] shapes =

{

new Square(5, "Square #1"),

new Circle(3, "Circle #1"),

new Rectangle( 4, 5, "Rectangle #1")

};

System.Console.WriteLine("Shapes Collection");

foreach (Shape s in shapes)

{

System.Console.WriteLine(s);

}

}

}

输出:

Shapes Collection

Square #1 Area = 25.00

Circle #1 Area = 28.27

Rectangle #1 Area = 20.00

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