面试题：C#中接口与抽象类在依赖注入场景下的应用

Question

在依赖注入场景中，C#的接口和抽象类分别有哪些优势和劣势？如果要设计一个可插拔的日志记录模块，使用接口和抽象类分别应该如何设计？

Answer 1

接口的优势

1. 灵活性高：一个类可以实现多个接口，便于实现多态和功能组合，在依赖注入中能更灵活地替换不同实现。
2. 松耦合：依赖接口编程可以降低模块间的耦合度，使得代码更易于维护和扩展。
3. 面向契约编程：定义了明确的行为契约，实现类必须严格遵守，利于团队协作和代码规范。

接口的劣势

1. 无实现代码复用：接口不能包含实现代码，所有实现类都需自己实现接口方法，可能导致代码重复。
2. 功能扩展性差：一旦接口定义后，修改接口会影响所有实现类，扩展性相对较弱。

抽象类的优势

1. 代码复用：抽象类可以包含部分实现代码，子类可以继承并复用这些代码，减少重复代码。
2. 更丰富的成员：抽象类可以包含字段、属性、非抽象方法等，比接口更具丰富性。
3. 更好的扩展性：在抽象类中添加新的抽象方法或非抽象方法，对已有子类影响较小。

抽象类的劣势

1. 继承单一性：C# 中一个类只能继承一个抽象类，限制了功能组合的灵活性。
2. 耦合度较高：继承抽象类会使子类与抽象类之间耦合度相对较高，不利于代码的独立维护。

使用接口设计可插拔的日志记录模块

1. 定义日志记录接口

public interface ILogger
{
    void Log(string message);
}

2. 具体实现类

public class ConsoleLogger : ILogger
{
    public void Log(string message)
    {
        Console.WriteLine($"Console Log: {message}");
    }
}

public class FileLogger : ILogger
{
    public void Log(string message)
    {
        File.AppendAllText("log.txt", $"File Log: {message}\n");
    }
}

3. 在需要使用日志记录的类中通过依赖注入使用

public class MyService
{
    private readonly ILogger _logger;
    public MyService(ILogger logger)
    {
        _logger = logger;
    }
    public void DoWork()
    {
        _logger.Log("Doing some work...");
    }
}

使用抽象类设计可插拔的日志记录模块

1. 定义抽象日志记录类

public abstract class LoggerBase
{
    public abstract void Log(string message);
    // 也可以有一些通用实现方法或属性
    protected string FormatMessage(string message)
    {
        return $"{DateTime.Now}: {message}";
    }
}

2. 具体实现类

public class ConsoleLogger : LoggerBase
{
    public override void Log(string message)
    {
        string formattedMessage = FormatMessage(message);
        Console.WriteLine($"Console Log: {formattedMessage}");
    }
}

public class FileLogger : LoggerBase
{
    public override void Log(string message)
    {
        string formattedMessage = FormatMessage(message);
        File.AppendAllText("log.txt", $"File Log: {formattedMessage}\n");
    }
}

3. 在需要使用日志记录的类中通过依赖注入使用

public class MyService
{
    private readonly LoggerBase _logger;
    public MyService(LoggerBase logger)
    {
        _logger = logger;
    }
    public void DoWork()
    {
        _logger.Log("Doing some work...");
    }
}