面试题：TypeScript 面向对象编程中的接口与抽象类

Question

请阐述 TypeScript 中接口（interface）和抽象类（abstract class）的区别，并举例说明在面向对象编程中，各自适合在哪些场景下使用。

Answer 1

区别

1. 定义本质
   • 接口（interface）：是一种类型定义，主要用于定义对象的形状（shape），即对象所拥有的属性和方法的签名，它不包含属性的实现和方法的具体代码。接口只能定义抽象成员，不能包含具体实现。
   • 抽象类（abstract class）：是一种类，它可以包含抽象成员（只有声明，没有实现），也可以包含具体实现的成员（属性和方法）。抽象类不能被直接实例化，必须通过子类继承并实现其抽象成员后才能被实例化。
2. 实现方式
   • 接口：类通过 implements 关键字来实现接口，一个类可以实现多个接口。
   • 抽象类：类通过 extends 关键字来继承抽象类，一个类只能继承一个抽象类。
3. 数据成员
   • 接口：不能包含数据成员（属性的初始化），只能定义属性的类型。
   • 抽象类：可以包含数据成员，并且可以对其进行初始化。
4. 静态成员
   • 接口：不能定义静态成员。
   • 抽象类：可以定义静态成员。

场景举例

1. 接口的使用场景
   • 对象形状定义：当需要定义对象的结构，例如定义一个函数的参数对象结构时非常有用。

   interface User {
       name: string;
       age: number;
   }
   function greet(user: User) {
       console.log(`Hello, ${user.name}, you are ${user.age} years old.`);
   }
   const tom: User = { name: 'Tom', age: 25 };
   greet(tom);
   

   • 多继承行为模拟：当一个类需要实现多种不同类型的行为时，可以实现多个接口。

   interface Flyable {
       fly(): void;
   }
   interface Swimmable {
       swim(): void;
   }
   class Duck implements Flyable, Swimmable {
       fly() {
           console.log('Duck is flying.');
       }
       swim() {
           console.log('Duck is swimming.');
       }
   }
   

2. 抽象类的使用场景
   • 通用逻辑提取：当多个类有一些共同的属性和方法实现，同时又有一些需要子类去具体实现的抽象部分时，使用抽象类。

   abstract class Animal {
       name: string;
       constructor(name: string) {
           this.name = name;
       }
       abstract makeSound(): void;
       move() {
           console.log(`${this.name} is moving.`);
       }
   }
   class Dog extends Animal {
       makeSound() {
           console.log('Woof!');
       }
   }
   class Cat extends Animal {
       makeSound() {
           console.log('Meow!');
       }
   }
   const dog = new Dog('Buddy');
   dog.makeSound();
   dog.move();
   

   • 框架或库的基础结构：在框架开发中，抽象类可以作为基础类，为子类提供通用的行为和属性，子类根据具体需求实现抽象方法。例如在一些图形绘制库中，可能有一个抽象的 Shape 类，包含一些通用的属性和抽象的 draw 方法，具体的 Circle、Rectangle 等类继承自 Shape 并实现 draw 方法。