C# 抽象方法與抽象類別：強制實作契約與衍生鏈傳遞機制

抽象方法基本規則

using System;

abstract class Parent {
    // 抽象方法：隱含 virtual，不可加 static/virtual
    public abstract void Method1();

    // 抽象類別可包含非抽象成員
    public void Method2() { Console.WriteLine("Method2"); }

    // 甚至可包含靜態成員
    public static void Method3() { Console.WriteLine("Method3"); }
}

class Child : Parent {
    // 必須用 override 實作
    public override void Method1() { Console.WriteLine("Method1"); }
}

class Program {
    static void Main() {
        Parent.Method3(); // 靜態成員透過類別呼叫
        Child.Method3();  // 衍生類別也可呼叫基底靜態成員

        Parent obj = new Child(); // 多型
        obj.Method1(); // Method1
        obj.Method2(); // Method2
        Console.ReadKey();
    }
}

抽象類別在繼承鏈中的傳遞

若中間類別同樣宣告為 abstract，則可延遲實作：

abstract class Parent {
    public abstract void Method1();
}

abstract class Child1 : Parent {
    // 不實作 Method1，繼續保持抽象
}

class Child2 : Child1 {
    // 最終具象類別必須實作所有抽象成員
    public override void Method1() { Console.WriteLine("Method1"); }
}

class Program {
    static void Main() {
        Parent obj = new Child2();
        obj.Method1(); // Method1
        Console.ReadKey();
    }
}

核心概念總結

設計原則

• Template Method Pattern：抽象類別定義演算法骨架，抽象方法留待子類別填充細節。
• 預設實作上移：共用邏輯放在抽象類別的非抽象方法，減少重複程式碼。
• 介面優於抽象類別：若無共用狀態/實作，優先用介面定義契約，保持鬆耦合。

常見錯誤

1. abstract static void Method() → 編譯錯誤，靜態成員無法多型
2. abstract private void Method() → 編譯錯誤，私有成員不可覆寫
3. 忘記在具象類別實作所有抽象成員 → 編譯錯誤