Klasy abstrakcyjne — wspólna baza z miejscem na szczegóły

Czego się dziś nauczysz

Po lekcji wyjaśnisz poznany mechanizm, prześledzisz działanie programu i zastosujesz go w samodzielnym zadaniu. Pracuj po kolei według spisu OOP. Potrzebujesz podstaw zmiennych, warunków, metod i wcześniejszych tematów tego modułu.

Zaplanuj 1–2 godziny lekcyjne, a zadania rozszerzające wykonaj w osobnym laboratorium. Używamy .NET 8 lub nowszego. Nie łącz kilku kompletnych przykładów w jednym Program.cs.

Wyjaśnienie krok po kroku

Dlaczego zwykła baza czasem nie wystarcza?

Virtual daje wersję domyślną. Jeśli każda konkretna klasa musi samodzielnie określić zachowanie, łatwo zapomnieć o override i nie zauważyć problemu. Metoda abstract nie ma ciała i wyraża obowiązek implementacji. Kompilator sprawdzi brakujący element, ale nie sprawdzi, czy wybrany wzór jest merytorycznie dobry.

Abstract class

Nie można wykonać new dla klasy abstrakcyjnej. Można zadeklarować zmienną jej typu i przypisać obiekt klasy konkretnej. Klasa abstrakcyjna może mieć pola, konstruktor, właściwości oraz metody zwykłe, virtual i abstract. Nie musi zawierać żadnej metody abstract.

abstract class Bilet
{
    public abstract int Cena();
}
// new Bilet() jest niedozwolone.

Ciało kontra średnik

public abstract int Cena(); kończy się średnikiem, bez bloku. W klasie konkretnej implementujemy ją przez override. Jeśli pośrednia klasa też jest abstrakcyjna, może pozostawić obowiązek dalszej klasie. Pierwsza konkretna klasa musi zapewnić implementację wszystkich nadal abstrakcyjnych składowych.

class BiletUcznia : Bilet
{
    public override int Cena() { return 10; }
}

Konstruktor bazy nadal pracuje

Nie tworzymy osobnego obiektu abstrakcyjnej bazy, ale jej konstruktor przygotowuje bazową część obiektu pochodnego. : base(nazwa) przekazuje argument. Protected pozwala używać konstruktora w klasach pochodnych. Nazwa zostanie ustawiona przed wykonaniem ciała konstruktora pochodnego.

abstract class Bilet
{
    public string Nazwa { get; }
    protected Bilet(string nazwa) { Nazwa = nazwa; }
}
class BiletUcznia : Bilet
{
    public BiletUcznia() : base("Uczen") { }
}

Właściwości też mogą być abstrakcyjne

Zapis public abstract string Kategoria { get; } wymaga dostarczenia odczytu. Klasa pochodna może obliczać wartość lub ją przechowywać. Dobieraj postać do znaczenia: krótka cecha pasuje do właściwości, działanie do metody.

abstract class Bilet
{
    public abstract string Kategoria { get; }
}
class BiletUcznia : Bilet
{
    public override string Kategoria => "Uczniowski";
}

Abstract czy interface?

Abstrakcyjna baza jest użyteczna, gdy model wymaga wspólnego stanu i częściowej implementacji. Interfejs określa zdolność potrzebną klientowi, także dla niepowiązanych klas. Klasa może mieć jedną bezpośrednią bazę, lecz wiele interfejsów. Współczesne interfejsy mogą mieć pewne implementacje; nie opieraj wyboru na nieprawdziwym haśle „interfejs nigdy nie ma kodu”.

Przewidź → uruchom → zmień

Kompletny, osobny plik Program.cs. Przed uruchomieniem przewidź wynik. Każdy program uruchamiaj w oddzielnym projekcie konsolowym.

using System;
abstract class Bilet
{
    public string Nazwa { get; }
    protected Bilet(string nazwa) { Nazwa = nazwa; }
    public abstract int Cena();
    public string Opis() { return $"{Nazwa}: {Cena()} zl"; }
}
class BiletUcznia : Bilet
{
    public BiletUcznia() : base("Uczen") { }
    public override int Cena() { return 10; }
}
class BiletGoscia : Bilet
{
    public BiletGoscia() : base("Gosc") { }
    public override int Cena() { return 16; }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Bilet[] bilety = { new BiletUcznia(), new BiletGoscia() };
        foreach (Bilet bilet in bilety) Console.WriteLine(bilet.Opis());
    }
}

Uczen: 10 zl
Gosc: 16 zl

Co dokładnie robi kod?

Ceny są umownymi danymi ćwiczenia. Opis jest jedną zwykłą metodą w bazie, ale wywołuje polimorficzne Cena. To połączenie wspólnego algorytmu i konkretnego szczegółu. Base wywołuje konstruktor bazowy, a nie tworzy dodatkowego biletu. Cena i Opis są naszym kodem. Console.WriteLine(string) wypisuje opis i kończy wiersz. Nie używamy tu metod obliczających podatki ani rzeczywistych cenników.

Zmień jedną daną i zapisz przewidywany wynik przed uruchomieniem. Następnie porównaj obserwację z przewidywaniem i wskaż instrukcję odpowiedzialną za różnicę.

Zadania

Nie ma tu gotowych rozwiązań. Oddaj kod, własne przypadki testowe oraz krótkie wyjaśnienie decyzji. Pierwsze zadanie jest podstawowe; ostatnie pozwalają pogłębić temat.

Sprawdź, czy rozumiesz

Dokumentacja: Microsoft Learn — Klasy abstrakcyjne.