TypeScript - Abstract Classes

Здравствуйте,野心勃勃的程序员们！今天，我们将踏上一段激动人心的旅程，探索TypeScript的世界，并了解其强大的特性之一：抽象类。如果你是编程新手，不用担心；我会一步一步地引导你了解这个概念，就像我多年来教导无数学生一样。那么，让我们开始吧！

什么是抽象类？

在我们深入了解抽象类的细节之前，让我们从一个简单的类比开始。想象你在一个汽车经销商那里，看到一块写着“车辆”的标志。现在，你实际上不能买一个“车辆”，因为它太笼统了。你需要选择一种特定的车辆类型，比如汽车、卡车或摩托车。在编程中，抽象类就像是那个一般的“车辆”概念 - 它是其他类的蓝图，但你不能直接从中创建一个对象。

TypeScript中的抽象类作为其他类可以继承的基类。它们可能包含抽象方法（没有主体的方法）和具体方法（有主体的方法）。要记住的关键点是，你不能直接创建抽象类的实例。

创建抽象类

现在，让我们看看如何在TypeScript中创建一个抽象类。我们在class关键字之前使用abstract关键字。以下是一个基本结构：

abstract class ClassName {
    // 属性和方法放在这里
}

抽象方法

抽象类可以有抽象方法。这些是声明了但没有在抽象类中实现的方法。任何扩展这个抽象类的类都必须为这些方法提供实现。

具体方法

抽象类也可以有具体方法，这些是完整实现的方法，子类可以继承它们。

示例 1：Shape 抽象类

让我们创建一个简单的示例来说明抽象类是如何工作的。我们将创建一个抽象的Shape类，其中有一个抽象方法calculateArea()。

abstract class Shape {
    color: string;

    constructor(color: string) {
        this.color = color;
    }

    abstract calculateArea(): number;

    displayColor(): void {
        console.log(`This shape is ${this.color}`);
    }
}

在这个示例中：

• Shape 是我们的抽象类。
• color 是所有形状都将有的属性。
• calculateArea() 是一个抽象方法。注意它没有主体，只有声明。
• displayColor() 是一个具体方法，所有形状都可以使用。

现在，让我们创建一些扩展我们的Shape类的特定形状：

class Circle extends Shape {
    radius: number;

    constructor(color: string, radius: number) {
        super(color);
        this.radius = radius;
    }

    calculateArea(): number {
        return Math.PI * this.radius * this.radius;
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    width: number;
    height: number;

    constructor(color: string, width: number, height: number) {
        super(color);
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    calculateArea(): number {
        return this.width * this.height;
    }
}

现在我们可以使用这些类：

const circle = new Circle("red", 5);
console.log(circle.calculateArea()); // 输出: 78.53981633974483
circle.displayColor(); // 输出: This shape is red

const rectangle = new Rectangle("blue", 4, 6);
console.log(rectangle.calculateArea()); // 输出: 24
rectangle.displayColor(); // 输出: This shape is blue

在这个示例中，Circle和Rectangle都扩展了Shape类，并提供了calculateArea()方法的自己的实现。它们还从Shape类继承了displayColor()方法。

示例 2：Animal 抽象类

让我们创建另一个示例来加强我们的理解。这次，我们将创建一个抽象的Animal类：

abstract class Animal {
    name: string;

    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }

    abstract makeSound(): void;

    move(distance: number = 0): void {
        console.log(`${this.name} moved ${distance} meters.`);
    }
}

class Dog extends Animal {
    constructor(name: string) {
        super(name);
    }

    makeSound(): void {
        console.log("Woof! Woof!");
    }
}

class Cat extends Animal {
    constructor(name: string) {
        super(name);
    }

    makeSound(): void {
        console.log("Meow!");
    }
}

让我们使用这些类：

const dog = new Dog("Buddy");
dog.makeSound(); // 输出: Woof! Woof!
dog.move(10); // 输出: Buddy moved 10 meters.

const cat = new Cat("Whiskers");
cat.makeSound(); // 输出: Meow!
cat.move(5); // 输出: Whiskers moved 5 meters.

在这个示例中，Animal是我们的抽象类，它有一个抽象的makeSound()方法和一个具体的方法move()。Dog和Cat扩展了Animal并提供了makeSound()方法的自己的实现。

为什么使用抽象类？

你可能想知道，“为什么要这么麻烦？为什么不直接使用普通类？” 好吧，抽象类在你想要为一系列相关类定义一个公共接口时非常有用。它们允许你：

1. 为一组相关类定义一个公共结构。
2. 强制子类实现某些方法。
3. 提供所有子类都可以使用的一些公共功能。

把它看作是创建一个模板或合同，其他类必须遵循。这是确保相关类之间一致性的方式，同时仍然允许在需要的地方进行定制。

抽象类中的方法

下面是一个总结抽象类中可以有哪些方法的表格：

方法类型	描述	可以在抽象类上调用吗？	子类必须实现吗？
抽象方法	声明但没有实现的方法	否	是
具体方法	完全实现的方法	是	否（可以被覆盖）

结论

好了，各位！我们已经穿越了TypeScript中抽象类的领域。从理解它们是什么，到创建它们，再到使用真实世界的示例来观察它们的作用，你现在对TypeScript的这个强大特性有了坚实的基础。

记住，抽象类就像是建筑的蓝图。它们提供了结构和一些细节，但是扩展它们的类需要填充具体的细节并将它们变为现实。

在你继续编程之旅时，你会发现抽象类是TypeScript工具箱中非常有用的工具。它们帮助你编写更干净、更有组织、更易于维护的代码。所以，大胆地去抽象吧！

快乐编码，下次见，继续探索和学习！

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