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:
publicabstractclassA
{
//Classmembershere.
}
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:
publicabstractclassA
{
publicabstractvoidDoWork(inti);
}
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:
//compilewith:/target:library
publicclassD
{
publicvirtualvoidDoWork(inti)
{
//Originalimplementation.
}
}
publicabstractclassE:D
{
publicabstractoverridevoidDoWork(inti);
}
publicclassF:E
{
publicoverridevoidDoWork(inti)
{
//Newimplementation.
}
}
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:
cscabstractshape.csshapes.csshapetest.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。
//compilewith:csc/target:libraryabstractshape.cs
publicabstractclassShape
{
privatestringname;
publicShape(strings)
{
//callingthesetaccessoroftheIdproperty.
Id=s;
}
publicstringId
{
get
{
returnname;
}
set
{
name=value;
}
}
//Areaisaread-onlyproperty-onlyagetaccessorisneeded:
publicabstractdoubleArea
{
get;
}
publicoverridestringToString()
{
returnId+"Area="+string.Format("{0:F2}",Area);
}
}
属性的修饰符就放置在属性声明中。例如:
publicabstractdoubleArea
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。
//compilewith:csc/target:library/reference:abstractshape.dllshapes.cs
publicclassSquare:Shape
{
privateintside;
publicSquare(intside,stringid)
:base(id)
{
this.side=side;
}
publicoverridedoubleArea
{
get
{
//Giventheside,returntheareaofasquare:
returnside*side;
}
}
}
publicclassCircle:Shape
{
privateintradius;
publicCircle(intradius,stringid)
:base(id)
{
this.radius=radius;
}
publicoverridedoubleArea
{
get
{
//Giventheradius,returntheareaofacircle:
returnradius*radius*System.Math.PI;
}
}
}
publicclassRectangle:Shape
{
privateintwidth;
privateintheight;
publicRectangle(intwidth,intheight,stringid)
:base(id)
{
this.width=width;
this.height=height;
}
publicoverridedoubleArea
{
get
{
//Giventhewidthandheight,returntheareaofarectangle:
returnwidth*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。
//compilewith:csc/reference:abstractshape.dll;shapes.dllshapetest.cs
classTestClass
{
staticvoidMain()
{
Shape[]shapes=
{
newSquare(5,"Square#1"),
newCircle(3,"Circle#1"),
newRectangle(4,5,"Rectangle#1")
};
System.Console.WriteLine("ShapesCollection");
foreach(Shapesinshapes)
{
System.Console.WriteLine(s);
}
}
}
输出:
ShapesCollection Square#1Area=25.00 Circle#1Area=28.27 Rectangle#1Area=20.00