🧩 C# 抽象类详解

抽象类（abstract class）是 面向对象编程（OOP） 中的重要概念，
用于定义一个 不能直接实例化 的类，
作为其他类的「蓝图」存在。它通常用来表示一类对象的共同特征与行为约束。

🧱 一、定义与基本语法


public abstract class Animal
{
    // 抽象方法（没有实现）——必须由子类实现
    public abstract void Speak();
 
    // 虚方法（可以被子类重写，也可以直接使用）
    public virtual void Move()
    {
        Console.WriteLine("Animal is moving...");
    }
 
    // 普通方法（有固定实现，子类不能重写）
    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine("Animal is eating...");
    }
}

abstract 关键字修饰类或方法。
抽象类 不能被实例化。
抽象类中可以包含：
- 抽象方法（必须由子类实现）
- 普通方法（可直接继承使用）
- 属性、字段、构造函数等。

🐕 二、继承与实现


public class Dog : Animal
{
    // 实现抽象方法
    public override void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
 
    // 重写虚方法
    public override void Move()
    {
        Console.WriteLine("Dog is running...");
    }
}

使用：


Animal animal = new Dog();
animal.Speak(); // 输出：Woof!
animal.Move();  // 输出：Dog is running...
animal.Eat();   // 输出：Animal is eating...

✅ 说明：

通过 向上转型（Upcasting），可以用 Animal 类型引用具体子类对象。
实现了多态行为：相同的方法，不同的实现。

方法类型	关键字	是否有实现	是否必须重写	是否可选重写	示例
抽象方法	`abstract`	❌ 否	✅ 必须	❌ 不可选	`public abstract void Speak();`
虚方法	`virtual`	✅ 有默认实现	❌ 不强制	✅ 可选	`public virtual void Move() { }`
普通方法	无	✅ 有实现	❌ 不允许	❌ 不允许	`public void Eat() { }`

⚖️ 三、抽象类 vs 接口（interface）

对比项	抽象类	接口
是否能包含字段	✅ 可以	❌ 不可以
是否能包含实现	✅ 可以（普通方法）	✅ 从 C# 8 起可以有默认实现
是否支持多继承	❌ 不支持	✅ 支持多接口实现
构造函数	✅ 可以	❌ 不可以
用途	表示类之间的继承关系	表示行为契约

💬 一般来说，当多个类有相似逻辑时，用抽象类；当只需定义“规范”时，用接口。

🧠 四、常见面试题

❓ 1. 抽象类可以包含构造函数吗？

✅ 可以。用于初始化共有字段。但仍不能直接通过 new 实例化该类。


public abstract class Shape
{
    protected Shape(string name)
    {
        Name = name;
    }
 
    public string Name { get; }
}

❓ 2. 抽象类能被 `sealed` 修饰吗？

❌ 不行。 sealed 表示类不能被继承，而抽象类的意义正是被继承。

❓ 3. 抽象方法可以是 `static` 吗？

❌ 不可以。静态方法不能被重写，而抽象方法必须由子类重写。

❓ 4. 抽象类能实现接口吗？

✅ 可以，且子类会继承接口约定。


public interface IMovable { void Move(); }
 
public abstract class Vehicle : IMovable
{
    public abstract void Move();
}

🧩 五、实践示例：

模板方法模式（Template Method）

抽象类常用于「模板方法模式」：


public abstract class DataProcessor
{
    public void Process()
    {
        Load();
        Transform();
        Save();
    }
 
    protected abstract void Load();
    protected abstract void Transform();
    protected abstract void Save();
}
 
public class CsvProcessor : DataProcessor
{
    protected override void Load() => Console.WriteLine("Loading CSV...");
    protected override void Transform() => Console.WriteLine("Transforming CSV data...");
    protected override void Save() => Console.WriteLine("Saving results...");
}

使用：


DataProcessor processor = new CsvProcessor();
processor.Process();

👉 输出：


Loading CSV...
Transforming CSV data...
Saving results...

这是一种典型的 OOP 设计模式： 父类定义流程，子类定义细节。

EF实体继承设计模式

✅ 一、典型示例


public abstract class BaseEntity
{
    public int Id { get; set; }
 
    public DateTime CreatedTime { get; set; } = DateTime.UtcNow;
 
    public DateTime? UpdatedTime { get; set; }
 
    public bool IsDeleted { get; set; } = false;
}

然后其他实体继承这个抽象类：


public class User : BaseEntity
{
    public string Name { get; set; } = default!;
    public string Email { get; set; } = default!;
}

这样所有表都会自动带上这些公共字段。 EF 会在迁移时自动识别并生成这些列。

⚠️ 六、注意事项

抽象类中至少要有一个抽象成员，否则通常可改为普通类。
抽象方法 不能有实现体。
子类必须使用 override 实现抽象方法。
如果子类没有实现所有抽象方法，它也必须声明为 abstract。

🔍 七、小结

特性	说明
关键字	`abstract`
作用	定义模板类，约束子类实现
能否实例化	❌ 不可
是否可继承	✅ 必须被继承
是否可包含实现	✅ 可以
常见应用	模板方法模式、基类设计、框架扩展点

🧭 推荐阅读

💬 “抽象类的核心不是省代码，而是设计思维：把变化的部分留给子类，让稳定的部分在父类中复用。”