Абстрактные классы в TypeScript представляют собой важный инструмент объектно-ориентированного программирования. Они определяются с использованием ключевого слова abstract и служат для создания базовых классов, которые не могут быть инстанцированы напрямую. Вместо этого абстрактные классы предоставляют общий интерфейс и могут содержать как реализованные методы, так и абстрактные методы, которые должны быть реализованы в классах-наследниках.

Объявление абстрактного класса

Абстрактный класс объявляется с использованием ключевого слова abstract перед ключевым словом class. Такой класс может содержать абстрактные методы, которые не имеют реализации и должны быть реализованы в производных классах.

Пример абстрактного класса

abstract class Animal {
    abstract makeSound(): void; // Абстрактный метод

    move(): void {
        console.log("The animal moves.");
    }
}

В данном примере Animal — абстрактный класс, содержащий абстрактный метод makeSound и обычный метод move.

Реализация абстрактных методов

Когда класс наследует абстрактный класс, он обязан реализовать все абстрактные методы родительского класса. Если этого не сделать, TypeScript выдаст ошибку.

Пример реализации абстрактного метода

class Dog extends Animal {
    makeSound(): void {
        console.log("Bark");
    }
}

let dog = new Dog();
dog.makeSound(); // "Bark"
dog.move(); // "The animal moves."

В этом примере класс Dog наследует абстрактный класс Animal и реализует метод makeSound.

Создание абстрактного класса с полями и методами

Абстрактные классы могут содержать поля и методы с реализацией, которые будут наследоваться производными классами.

Пример абстрактного класса с полями и методами

abstract class Vehicle {
    protected brand: string;

    constructor(brand: string) {
        this.brand = brand;
    }

    abstract startEngine(): void; // Абстрактный метод

    drive(): void {
        console.log(`${this.brand} is driving.`);
    }
}

class Car extends Vehicle {
    constructor(brand: string) {
        super(brand);
    }

    startEngine(): void {
        console.log(`${this.brand} engine started.`);
    }
}

let car = new Car("Toyota");
car.startEngine(); // "Toyota engine started."
car.drive(); // "Toyota is driving."

В этом примере абстрактный класс Vehicle содержит поле brand, абстрактный метод startEngine и обычный метод drive. Класс Car наследует Vehicle и реализует абстрактный метод startEngine.

Использование абстрактных классов для создания общих интерфейсов

Абстрактные классы полезны для создания общих интерфейсов, которые могут быть использованы несколькими классами. Это позволяет избежать дублирования кода и обеспечивает консистентность в реализации.

Пример использования абстрактного класса для создания общего интерфейса

abstract class Shape {
    abstract area(): number;

    describe(): void {
        console.log(`This shape has an area of ${this.area()} square units.`);
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    private width: number;
    private height: number;

    constructor(width: number, height: number) {
        super();
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    area(): number {
        return this.width * this.height;
    }
}

class Circle extends Shape {
    private radius: number;

    constructor(radius: number) {
        super();
        this.radius = radius;
    }

    area(): number {
        return Math.PI * this.radius ** 2;
    }
}

let rectangle = new Rectangle(10, 20);
rectangle.describe(); // "This shape has an area of 200 square units."

let circle = new Circle(5);
circle.describe(); // "This shape has an area of 78.53981633974483 square units."

В этом примере абстрактный класс Shape определяет метод area и реализованный метод describe. Классы Rectangle и Circle наследуют Shape и реализуют метод area.

Преимущества использования абстрактных классов

1. Повторное использование кода: Абстрактные классы позволяют создавать общие функции и свойства, которые могут быть повторно использованы в производных классах.
2. Инкапсуляция логики: Логика может быть инкапсулирована в абстрактных классах и использоваться в производных классах без необходимости дублирования кода.
3. Обеспечение консистентности: Производные классы обязаны реализовать абстрактные методы, что гарантирует наличие определенной функциональности.

Заключение

Абстрактные классы в TypeScript являются мощным инструментом для создания базовых классов, которые задают структуру и функциональность, но не могут быть использованы напрямую. Они позволяют создавать обобщенные интерфейсы, повторно использовать код и обеспечивать консистентность в реализации производных классов. Это делает код более организованным, читаемым и легко поддерживаемым, что особенно важно в больших и сложных проектах.