Абстрактные классы и члены классов в С#

Абстрактные классы и члены классов в С #

Зачем нужны абстрактные классы? Допустим, в нашей программе для банковского сектора мы можем определить две основных сущности: клиента банка и сотрудника банка. Каждая из этих сущностей будет отличаться, например, для сотрудника надо определить его должность, а для клиента - сумму на счете. Соответственно клиент и сотрудник будут составлять отдельные классы Client и Employee. В то же время обе этих сущности могут иметь что-то общее, например, имя и фамилию, какую-то другую общую функциональность. И эту общую функциональность лучше вынести в какой-то отдельный класс, например, Person, который описывает человека. То есть классы Employee (сотрудник) и Client (клиент банка) будут производными от класса Person.

Так как все объекты в нашей системе будут представлять либо сотрудника банка, либо клиента, то напрямую мы от класса Person создавать объекты не будем. Поэтому имеет смысл сделать его абстрактным:

abstract class Person

{

     public string Name { get; set; }

     public Person(string name)

     {

         Name = name;

     } 

     public void Display()

     {

         Console.WriteLine(Name);

     }

}

class Client : Person

{

     public int Sum { get; set; }    // сумма на счету

     public Client(string name, int sum)

         : base(name)

     {

         Sum = sum;

     }

}

class Employee : Person

{

     public string Position { get; set; } // должность

  public Employee(string name, string position)

         : base(name)

     {

             Position = position;

     }

}

Затем мы сможем использовать эти классы:

Client client = new Client("Tom", 500);

Employee employee = new Employee ("Bob", "Apple");

client.Display();

employee.Display();

Или

Person client = new Client("Tom", 500);

Person employee = new Employee ("Bob", " Операционист ");

Но мы НЕ можем создать объект Person, используя конструктор класса Person:

Person person = new Person ("Bill");

Однако несмотря на то, что напрямую мы не можем вызвать конструктор класса Person для создания объекта, тем не менее конструктор в абстрактных классах то же может играть важную роль, в частности, инициализировать некоторые общие для производных классов переменные и свойства, как в случае со свойством Name .

Конструктор класса Person не вызывается, тем не менее производные классы Client и Employee могут обращаться к нему.

Абстрактные члены классов

Кроме обычных свойств и методов абстрактный класс может иметь абстрактные члены классов, которые определяются с помощью ключевого слова  abstract  и не имеют никакого функционала. В частности, абстрактными могут быть:

• Методы
• Свойства
• Индексаторы
• События

Абстрактные члены классов не должны иметь модификатор private . При этом производный класс обязан переопределить и реализовать все абстрактные методы и свойства , которые имеются в базовом абстрактном классе. При переопределении в производном классе такой метод или свойство также объявляются с модификатором  override  (как и при обычном переопределении виртуальных методов и свойств). Также следует учесть, что если класс имеет хотя бы один абстрактный метод (или абстрактные свойство, индексатор, событие), то этот класс должен быть определен как  абстрактный .

Абстрактные члены также, как и виртуальные, являются частью полиморфного интерфейса. Но если в случае с виртуальными методами мы говорим, что класс-наследник наследует реализацию, то в случае с абстрактными методами наследуется интерфейс, представленный этими абстрактными методами.

Абстрактные методы

Например, сделаем в примере выше метод Display абстрактным:

abstract class Person

{

     public string Name { get; set; }

     public Person(string name)

     {

         Name = name;

     }

      public abstract void Display();

}

class Client : Person

{

     public int Sum { get; set; }    // сумма на счету

     public Client(string name, int sum)

         : base(name)

     {

         Sum = sum;

     }

     public override void Display()

     {

         Console.WriteLine($"{Name} имеет счет на сумму {Sum}");

     }

}

class Employee : Person

{

     public string Position { get; set; } // должность

     public Employee(string name, string position)

         : base(name)

     {

         Position = position;

     }

     public override void Display()

     {

         Console.WriteLine($"{Position} {Name}");

     }

}

Абстрактные свойства

Следует отметить использование абстрактных свойств. Их определение похоже на определение автосвойств. Например:

abstract class Person

{

     public abstract string Name { get; set; }

} 

class Client : Person

{

     private string name;

     public override string Name

     {

         get { return "Mr/Ms. " + name; }

         set { name = value; }

     }

}

class Employee : Person

{

     public override string Name { get; set; }

}

В классе Person определено абстрактное свойство Name. Оно похоже на автосвойство, но это не автосвойство. Так как данное свойство не должно иметь реализацию, то оно имеет только пустые блоки get и set. В производных классах мы можем переопределить это свойство, сделав его полноценным свойством (как в классе Client), либо же сделав его автоматическим (как в классе Employee).

Отказ от реализации абстрактных членов

Производный класс обязан реализовать все абстрактные члены базового класса. Однако можно отказаться от реализации, но в этом случае производный класс также должен быть определен как абстрактный:

abstract class Person

{

     public abstract string Name { get; set; }

} 

abstract class Manager : Person

{

}

Пример абстрактного класса

Примером является система геометрических фигур. В реальности не существует геометрической фигуры как таковой. Есть круг, прямоугольник, квадрат, но просто фигуры нет. Однако же и круг, и прямоугольник имеют что-то общее и являются фигурами:

// абстрактный класс фигуры

abstract class Figure

{

     // абстрактный метод для получения периметра

     public abstract float Perimeter();

     // абстрактный метод для получения площади

     public abstract float Area();

}

// производный класс прямоугольника

class Rectangle : Figure

{

     public float Width { get; set; }

     public float Height { get; set; }

     public Rectangle(float width, float height)

     {

         this.Width = width;

         this.Height = height;

     }

     // переопределение получения периметра

     public override float Perimeter()

     {

         return Width * 2 + Height * 2;

     }

// переопрелеление получения площади

     public override float Area()

     {

         return Width * Height;

     }

}