Что такое абстрактный класс в C#?

Абстрактный класс в C# — это класс, который служит исключительно в качестве базового для других классов. Его нельзя инстанцировать напрямую с помощью оператора new. Основная цель — определить общий контракт (частичную реализацию) для группы родственных классов.

Ключевые характеристики:

1. Нельзя создать экземпляр: var obj = new AbstractClass(); // Ошибка компиляции.
2. Может содержать абстрактные члены: Методы, свойства, индексаторы или события без реализации. Они помечаются словом abstract и обязывают производные неабстрактные классы предоставить свою реализацию с помощью override.
3. Может содержать обычные члены с реализацией: Поля, свойства, методы, конструкторы. Это позволяет вынести общую логику в базовый класс и избежать дублирования кода.
4. Может иметь модификатор доступа: Например, protected abstract метод.

Пример, демонстрирующий общую логику и контракт:

using System;

abstract class Document
{
    // Обычное свойство с реализацией (общая логика)
    public string Title { get; set; }
    public string Author { get; set; }
    public DateTime Created { get; } = DateTime.Now;

    // Абстрактный метод (контракт, который нужно реализовать)
    public abstract void Print();

    // Обычный виртуальный метод (общая логика, которую можно переопределить)
    public virtual void Save()
    {
        Console.WriteLine($"Документ '{Title}' сохранён в базовом хранилище.");
    }

    // Конструктор в абстрактном классе допустим
    protected Document(string title, string author)
    {
        Title = title;
        Author = author;
    }
}

class PdfDocument : Document
{
    public int PageCount { get; set; }

    public PdfDocument(string title, string author) : base(title, author) { }

    // Реализация абстрактного метода ОБЯЗАТЕЛЬНА
    public override void Print()
    { 
        Console.WriteLine($"Печать PDF '{Title}' ({PageCount} стр.).");
    }

    // Переопределение виртуального метода (опционально)
    public override void Save()
    { 
        base.Save(); // Можно вызвать базовую реализацию
        Console.WriteLine("Дополнительно: зашифровано и добавлена цифровая подпись.");
    }
}

class WordDocument : Document
{
    public WordDocument(string title, string author) : base(title, author) { }
    public override void Print() 
    { 
        Console.WriteLine($"Печать Word-документа '{Title}'.");
    }
    // Метод Save не переопределён, будет использована реализация из базового класса.
}

// Использование:
Document doc1 = new PdfDocument("Отчёт", "Иван") { PageCount = 10 };
Document doc2 = new WordDocument("Письмо", "Анна");

doc1.Print(); // Печать PDF 'Отчёт' (10 стр.).
doc1.Save();  // Вызовет переопределённый Save из PdfDocument.
doc2.Print(); // Печать Word-документа 'Письмо'.
// doc2.Save(); // Вызовет базовый метод Save из Document.

Когда использовать абстрактный класс, а не интерфейс?

• Абстрактный класс: Когда у производных классов есть чёткая иерархическая связь "is-a" (PdfDocument является Document) и нужно предоставить общую реализацию для части функциональности или состояние (поля).
• Интерфейс: Когда нужно определить контракт, который могут реализовать несвязанные классы. C# 8.0+ позволяет добавлять реализацию по умолчанию и в интерфейсы, но они по-прежнему не могут содержать поля экземпляра.