抽象類(lèi) & 接口

一、抽象類(lèi)：
      抽象類(lèi)是特殊的類(lèi)，只是不能被實(shí)例化；除此以外，具有類(lèi)的其他特性；重要的是抽象類(lèi)可以包括抽象方法，這是普通類(lèi)所不能的。抽象方法只能聲明于抽象類(lèi)中，且不包含任何實(shí)現(xiàn)，派生類(lèi)必須覆蓋它們。另外，抽象類(lèi)可以派生自一個(gè)抽象類(lèi)，可以覆蓋基類(lèi)的抽象方法也可以不覆蓋，如果不覆蓋，則其派生類(lèi)必須覆蓋它們。

二、接口：
      接口是引用類(lèi)型的，類(lèi)似于類(lèi),和抽象類(lèi)的相似之處有三點(diǎn)：
       1、不能實(shí)例化；
       2、包含未實(shí)現(xiàn)的方法聲明；
       3、派生類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)的方法，抽象類(lèi)是抽象方法，接口則是所有成員（不僅是方法包括其他成員）；

       另外，接口有如下特性：
接口除了可以包含方法之外，還可以包含屬性、索引器、事件，而且這些成員都被定義為公有的。除此之外，不能包含任何其他的成員，例如：常量、域、構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、靜態(tài)成員。一個(gè)類(lèi)可以直接繼承多個(gè)接口，但只能直接繼承一個(gè)類(lèi)（包括抽象類(lèi)）。

三、抽象類(lèi)和接口的區(qū)別：
      1.類(lèi)是對(duì)對(duì)象的抽象，可以把抽象類(lèi)理解為把類(lèi)當(dāng)作對(duì)象，抽象成的類(lèi)叫做抽象類(lèi).而接口只是一個(gè)行為的規(guī)范或規(guī)定，微軟的自定義接口總是后帶able字段，證明其是表述一類(lèi)類(lèi)“我能做。。。”.抽象類(lèi)更多的是定義在一系列緊密相關(guān)的類(lèi)間，而接口大多數(shù)是關(guān)系疏松但都實(shí)現(xiàn)某一功能的類(lèi)中.
      2.接口基本上不具備繼承的任何具體特點(diǎn),它僅僅承諾了能夠調(diào)用的方法;    
      3.一個(gè)類(lèi)一次可以實(shí)現(xiàn)若干個(gè)接口,但是只能擴(kuò)展一個(gè)父類(lèi)    
      4.接口可以用于支持回調(diào),而繼承并不具備這個(gè)特點(diǎn).    
      5.抽象類(lèi)不能被密封。  
      6.抽象類(lèi)實(shí)現(xiàn)的具體方法默認(rèn)為虛的，但實(shí)現(xiàn)接口的類(lèi)中的接口方法卻默認(rèn)為非虛的，當(dāng)然您也可以聲明為虛的.
      7.（接口）與非抽象類(lèi)類(lèi)似，抽象類(lèi)也必須為在該類(lèi)的基類(lèi)列表中列出的接口的所有成員提供它自己的實(shí)現(xiàn)。但是，允許抽象類(lèi)將接口方法映射到抽象方法上。  
      8.抽象類(lèi)實(shí)現(xiàn)了oop中的一個(gè)原則，把可變的與不可變的分離。抽象類(lèi)和接口就是定義為不可變的，而把可變的座位子類(lèi)去實(shí)現(xiàn)。  
      9.好的接口定義應(yīng)該是具有專(zhuān)一功能性的，而不是多功能的，否則造成接口污染。如果一個(gè)類(lèi)只是實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口的中一個(gè)功能，而不得不去實(shí)現(xiàn)接口中的其他方法，就叫接口污染。  
     10.盡量避免使用繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)組建功能，而是使用黑箱復(fù)用，即對(duì)象組合。因?yàn)槔^承的層次增多，造成最直接的后果就是當(dāng)你調(diào)用這個(gè)類(lèi)群中某一類(lèi)，就必須把他們?nèi)考虞d到棧中！后果可想而知.（結(jié)合堆棧原理理解）。同時(shí)，有心的朋友可以留意到微軟在構(gòu)建一個(gè)類(lèi)時(shí)，很多時(shí)候用到了對(duì)象組合的方法。比如asp.net中，Page類(lèi)，有Server Request等屬性，但其實(shí)他們都是某個(gè)類(lèi)的對(duì)象。使用Page類(lèi)的這個(gè)對(duì)象來(lái)調(diào)用另外的類(lèi)的方法和屬性，這個(gè)是非常基本的一個(gè)設(shè)計(jì)原則。  
     11.如果抽象類(lèi)實(shí)現(xiàn)接口，則可以把接口中方法映射到抽象類(lèi)中作為抽象方法而不必實(shí)現(xiàn)，而在抽象類(lèi)的子類(lèi)中實(shí)現(xiàn)接口中方法.

虛函數(shù)、純虛函數(shù)、非虛函數(shù)

虛函數(shù)和純虛函數(shù)有以下所示方面的區(qū)別。
（1）類(lèi)里如果聲明了虛函數(shù)，這個(gè)函數(shù)是實(shí)現(xiàn)的，哪怕是空實(shí)現(xiàn)，它的作用就是為了能讓這個(gè)函數(shù)在它的子類(lèi)里面可以被覆蓋，這樣的話(huà)，這樣編譯器就可以使用后期綁定來(lái)達(dá)到多態(tài)了。純虛函數(shù)只是一個(gè)接口，是個(gè)函數(shù)的聲明而已，它要留到子類(lèi)里去實(shí)現(xiàn)。
（2）虛函數(shù)在子類(lèi)里面也可以不重載的；但純虛函數(shù)必須在子類(lèi)去實(shí)現(xiàn)，這就像Java的接口一樣。通常把很多函數(shù)加上virtual，是一個(gè)好的習(xí)慣，雖然犧牲了一些性能，但是增加了面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性，因?yàn)楹茈y預(yù)料到父類(lèi)里面的這個(gè)函數(shù)不在子類(lèi)里面不去修改它的實(shí)現(xiàn)。
（3）虛函數(shù)的類(lèi)用于“實(shí)作繼承”，繼承接口的同時(shí)也繼承了父類(lèi)的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然大家也可以完成自己的實(shí)現(xiàn)。純虛函數(shù)關(guān)注的是接口的統(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)由子類(lèi)完成。
（4）帶純虛函數(shù)的類(lèi)叫虛基類(lèi)，這種基類(lèi)不能直接生成對(duì)象，而只有被繼承，并重寫(xiě)其虛函數(shù)后，才能使用。這樣的類(lèi)也叫抽象類(lèi)。抽象類(lèi)和大家口頭常說(shuō)的虛基類(lèi)還是有區(qū)別的，在C#中用abstract定義抽象類(lèi)，而在C++中有抽象類(lèi)的概念，但是沒(méi)有這個(gè)關(guān)鍵字。抽象類(lèi)被繼承后，子類(lèi)可以繼續(xù)是抽象類(lèi)，也可以是普通類(lèi)，而虛基類(lèi)，是含有純虛函數(shù)的類(lèi)，它如果被繼承，那么子類(lèi)就必須實(shí)現(xiàn)虛基類(lèi)里面的所有純虛函數(shù)，其子類(lèi)不能是抽象類(lèi)。

純虛函數(shù)

聲明了純虛函數(shù)的類(lèi)是一個(gè)抽象類(lèi)。所以，用戶(hù)不能創(chuàng)建類(lèi)的實(shí)例，只能創(chuàng)建它的派生類(lèi)的實(shí)例。

純虛函數(shù)最顯著的特征是：它們必須在繼承類(lèi)中重新聲明函數(shù)（不要后面的＝0，否則該派生類(lèi)也不能實(shí)例化），而且它們?cè)诔橄箢?lèi)中往往沒(méi)有定義。

定義純虛函數(shù)的目的在于，使派生類(lèi)僅僅只是繼承函數(shù)的接口。

純虛函數(shù)的意義，讓所有的類(lèi)對(duì)象（主要是派生類(lèi)對(duì)象）都可以執(zhí)行純虛函數(shù)的動(dòng)作，但類(lèi)無(wú)法為純虛函數(shù)提供一個(gè)合理的缺省實(shí)現(xiàn)。所以類(lèi)純虛函數(shù)的聲明就是在告訴子類(lèi)的設(shè)計(jì)者，“你必須提供一個(gè)純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，但我不知道你會(huì)怎樣實(shí)現(xiàn)它”。

順便說(shuō)一句，為一個(gè)純虛函數(shù)提供定義也是可能的。也就是說(shuō)，你可以為純虛函數(shù)提供實(shí)現(xiàn)，C++編譯器也不會(huì)阻攔（DEV_CPP中G++(gcc 3.4.2)編譯器并不支持為純虛函數(shù)定義缺省行為；在VC6.0支持為純虛函數(shù)定義缺省的實(shí)現(xiàn)，派生類(lèi)的虛函數(shù)override基類(lèi)的純虛函數(shù)），但調(diào)用它的唯一方式是通過(guò)類(lèi)名完整地指明是哪個(gè)調(diào)用（如：pb->Base:: pureVirtual()）。

有時(shí)，聲明一個(gè)除純虛函數(shù)外什么也不包含的類(lèi)很有用。這樣的類(lèi)叫協(xié)議類(lèi)（Protocol class），它為派生類(lèi)僅提供函數(shù)接口，完全沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

虛函數(shù)（在此指的是非純虛函數(shù)）

虛函數(shù)的情況和純虛函數(shù)有點(diǎn)不一樣。照例，派生類(lèi)繼承了函數(shù)的接口，但簡(jiǎn)單虛函數(shù)一般還提供了實(shí)現(xiàn)，派生類(lèi)可以選擇改寫(xiě)（override）它們或不改寫(xiě)它們。

聲明虛函數(shù)的目的在于，使派生類(lèi)繼承函數(shù)的接口和缺省實(shí)現(xiàn)。

虛函數(shù)的意義，每個(gè)類(lèi)必須提供一個(gè)可以被調(diào)用的虛函數(shù)，但每個(gè)類(lèi)可以按它們認(rèn)為合適的任何方式處理。如果某個(gè)類(lèi)不想做什么特別的事，可以借助于基類(lèi)中提供的缺省處理函數(shù)。也就是說(shuō)，虛函數(shù)的聲明是在告訴子類(lèi)的設(shè)計(jì)者，"你必須支持虛函數(shù)，但如果你不想寫(xiě)自己的版本，可以借助基類(lèi)中的缺省版本。"

實(shí)際上，為虛函數(shù)同時(shí)提供函數(shù)聲明和缺省實(shí)現(xiàn)是很危險(xiǎn)的。(當(dāng)你增加一個(gè)派生類(lèi)繼承基類(lèi)時(shí),必須小心使用虛函數(shù),滿(mǎn)足派生類(lèi)特有的需求，否則就是調(diào)用基類(lèi)的虛函數(shù)，可能引起錯(cuò)誤)

非虛函數(shù)

最后，來(lái)談?wù)勵(lì)惖姆翘摵瘮?shù)，當(dāng)一個(gè)成員函數(shù)為非虛函數(shù)時(shí)，它在派生類(lèi)中的行為就不應(yīng)該不同。實(shí)際上，非虛成員函數(shù)表明了一種特殊性上的不變性，因?yàn)樗硎镜氖遣粫?huì)改變的行為――不管一個(gè)派生類(lèi)有多特殊。

聲明非虛函數(shù)的目的在于，使派生類(lèi)繼承函數(shù)的接口和強(qiáng)制性實(shí)現(xiàn)。（所有的派生類(lèi)都應(yīng)該完成的使用該函數(shù)完成某一個(gè)功能）

建議

結(jié)合前面的學(xué)過(guò)的，再次強(qiáng)調(diào)一下，如果你沒(méi)有為類(lèi)設(shè)計(jì)虛函數(shù)（純虛函數(shù)），該類(lèi)一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該不具有繼承特性（除非確實(shí)的存在IS-A關(guān)系，即便存在，派生類(lèi)也沒(méi)有了特殊性，這種情況一般是設(shè)計(jì)中抽象的不合理）。當(dāng)然除了Protocol class也不應(yīng)該把類(lèi)的成員函數(shù)全部設(shè)計(jì)成虛函數(shù)（純虛函數(shù)），這也說(shuō)明了類(lèi)設(shè)計(jì)的不合理（不能正確的抽象出基類(lèi)、派生類(lèi)之間不變的部分）。

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