面试题：TypeScript中类的抽象和多态实现

Question

请使用TypeScript实现一个抽象类`Shape`，包含抽象方法`calculateArea`。然后创建两个子类`Circle`和`Rectangle`继承自`Shape`，并分别实现`calculateArea`方法。同时阐述在这个过程中是如何体现多态性的。

Answer 1

// 抽象类Shape
abstract class Shape {
    // 抽象方法calculateArea
    abstract calculateArea(): number;
}

// Circle类继承自Shape
class Circle extends Shape {
    constructor(private radius: number) {
        super();
    }
    // 实现calculateArea方法
    calculateArea(): number {
        return Math.PI * this.radius * this.radius;
    }
}

// Rectangle类继承自Shape
class Rectangle extends Shape {
    constructor(private width: number, private height: number) {
        super();
    }
    // 实现calculateArea方法
    calculateArea(): number {
        return this.width * this.height;
    }
}

多态性的体现：

1. 在这个代码中，Circle和Rectangle类都继承自抽象类Shape，并各自实现了calculateArea方法。
2. 当使用Shape类型来引用Circle或Rectangle的实例时，调用calculateArea方法会根据实际对象的类型（即Circle或Rectangle）来执行对应的计算逻辑。例如：

let shapes: Shape[] = [];
shapes.push(new Circle(5));
shapes.push(new Rectangle(4, 6));

for (let shape of shapes) {
    console.log(shape.calculateArea());
}

这里shape的静态类型是Shape，但在运行时，shape实际指向Circle或Rectangle实例，calculateArea方法的执行逻辑会根据实际对象类型不同而不同，这就是多态性的体现，即相同的操作（调用calculateArea方法）作用于不同类型的对象上会产生不同的行为。