C#で抽象クラスとインターフェイスを使用する場合

アプリケーションを設計するときは、抽象クラスをいつ使用するか、そしていつインターフェースを使用するかを知ることが重要です。抽象クラスとインターフェースはいくつかの点で類似しているように見えますが、達成しようとしていることに最適な選択を決定する重要な違いがあります。このブログ投稿では、これらの違いと、どちらをいつ使用するかを決定する方法について説明します。

簡単な答え:抽象クラスを使用すると、サブクラスが実装またはオーバーライドできる機能を作成できます。インターフェイスでは、機能を定義することのみが可能であり、実装することはできません。また、クラスは1つの抽象クラスしか拡張できませんが、複数のインターフェイスを利用できます。 

C#抽象クラスの説明

抽象クラスは、インスタンス化できない特殊なタイプのクラスです。抽象クラスは、そのメソッドを実装またはオーバーライドするサブクラスによって継承されるように設計されています。言い換えると、抽象クラスは部分的に実装されているか、まったく実装されていません。抽象クラスに機能を持たせることができます—抽象クラスのメソッドは抽象と具象の両方にすることができます。抽象クラスはコンストラクターを持つことができます—これは抽象クラスとインターフェースの大きな違いの1つです。抽象クラスを利用してコンポーネントを設計し、派生クラスによって実装する必要があるあるレベルの共通機能を指定できます。

C#インターフェースの説明

インターフェイスは基本的にコントラクトであり、実装はありません。インターフェイスには、メソッド宣言のみを含めることができます。メソッド定義を含めることはできません。また、インターフェイスにメンバーデータを含めることもできません。抽象クラスにはメソッド定義、フィールド、およびコンストラクターが含まれる場合がありますが、インターフェイスにはイベント、メソッド、およびプロパティの宣言のみが含まれる場合があります。インターフェイスで宣言されたメソッドは、インターフェイスを実装するクラスによって実装される必要があります。クラスは複数のインターフェースを実装できますが、拡張できるのは1つのクラスのみであることに注意してください。インターフェイスを実装するクラスは、そのすべてのメンバーを実装する必要があります。抽象クラスのように、インターフェースをインスタンス化することはできません。

抽象クラスまたはインターフェースを使用する必要がありますか?

抽象クラスは、派生クラスが実装する必要のある特定の具象メソッドやその他のメソッドを持つ柔軟性を提供します。対照的に、インターフェイスを使用する場合は、インターフェイスを拡張するクラスのすべてのメソッドを実装する必要があります。将来の拡張を計画している場合、つまり将来の拡張がクラス階層にある可能性がある場合は、抽象クラスが適しています。インターフェイスを使用するときに将来の拡張をサポートする場合は、インターフェイスを拡張して新しいインターフェイスを作成する必要があります。

別の注意点として、必要に応じて階層に新しいインターフェイスを追加するのは簡単です。ただし、階層にすでに抽象クラスがある場合は、別のクラスを追加することはできません。つまり、利用可能なものがない場合にのみ抽象クラスを追加できます。動作や機能に関する契約が必要な場合は、インターフェースを使用する必要があります。インターフェイスメソッドに同じコードを記述する必要がある場合は、インターフェイスを使用しないでください。この場合、抽象クラスを使用し、メソッドを1回定義して、必要に応じて再利用する必要があります。インターフェイスを使用して、アプリケーションのコードをその特定の実装から切り離したり、特定のタイプのメンバーへのアクセスを制限したりしてください。

Microsoftのインターフェイスに関するドキュメントには、次のように記載されています。

インターフェイスを使用することで、たとえば、クラスに複数のソースからの動作を含めることができます。言語はクラスの多重継承をサポートしていないため、この機能はC#では重要です。さらに、構造体の継承をシミュレートする場合は、実際には別の構造体またはクラスから継承できないため、インターフェイスを使用する必要があります。

暗黙的および明示的なインターフェースの実装

インターフェイスは、暗黙的または明示的に実装できます。これら2つの実装の違いを説明しましょう。と呼ばれるインターフェースについて考えてみますIBusinessLogic

パブリックインターフェイスIBusinessLogic

{{

   void Initialize();

}

次の名前のクラスはBusinessLogicIBusinessLogicインターフェイスを実装します。

パブリッククラスBusinessLogic:IBusinessLogic

{{

   public void Initialize()

   {{

       //いくつかのコード

   }

}

BusinessLogicクラスのインスタンスを明示的に作成してから、Initialize()以下に示すようにメソッドを呼び出すことができます。

 IBusinessLogic businessLogic = new BusinessLogic();

businessLogic.Initialize();

次のコードスニペットは、IBusinessLogicインターフェイスを暗黙的に実装する方法を示しています。

パブリッククラスBusinessLogic:IBusinessLogic

{{

   void IBusinessLogic.Initialize()

   {{

   }

}

これでInitialize()IBusinessLogicインターフェイスへの参照を使用して同じ方法でメソッドを呼び出すことができます。2つのアプローチの違いは、クラスにインターフェイスを明示的に実装すると、インターフェイスへの参照のみを使用してインターフェイスのメソッドを呼び出すように制限されることです。したがって、次のコードスニペットは機能しません。つまり、コンパイルされません。

 BusinessLogic businessLogic = new BusinessLogic();

businessLogic.Initialize();

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