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