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TypeScript 基礎：抽象類別

2024年9月7日

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#TypeScript #iT Ironman

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什麼是抽象類別？

抽象類別（Abstract Class）是物件導向設計中的一種類別，它是用來作為其他類別的基礎，無法直接實例化。抽象類別通常會有抽象方法（未實作的方法），子類必須覆寫這些抽象方法，並根據具體需求提供實作。

抽象類別的目的是提供通用的藍圖，讓不同的子類能共用相同的結構和行為，同時允許每個子類根據自身特性實現具體細節。

主要特性

無法實例化：抽象類別只能被繼承，不能被直接用來創建物件。
抽象方法：抽象類別中可以定義不具體實作的抽象方法，這些方法需要由子類提供具體實現。
具體方法：除了抽象方法，抽象類別也可以有具體實作的方法，這些方法可以直接被子類繼承使用。
強制子類實作：當子類繼承了抽象類別，必須實作所有的抽象方法，否則子類也必須被聲明為抽象類別。

抽象類別的應用場景

抽象類別最常用於需要一個通用藍圖來約束子類，但同時希望不同子類能有各自的具體實作。這可以防止子類偏離共同結構，也可以減少重複程式碼。常見的應用場景包括：

動物類別：定義通用的屬性和行為（例如：名字和移動），但具體動作由不同動物（子類）決定。
交通工具類別：定義通用的操作功能（例如：啟動和停止），但具體的實作由不同交通工具（例如：汽車、飛機等）決定，例如：汽車需要加油，飛機則需要加燃料。
通知系統類別：定義通用的通知方法（例如：發送通知），但具體的實作則由不同通知方式（例如：電子郵件、簡訊、推送通知）決定，各自負責發送具體類型的通知。

如何定義與使用抽象類別？

在 TypeScript 中，我們使用 abstract 關鍵字來定義抽象類別與方法。以下是定義抽象類別與抽象方法的基本語法：

定義抽象類別

員工 Employee 是抽象類別，定義了所有員工共有的行為（如顯示員工資訊的 showInfo() 方法），以及一個抽象的 calculateSalary() 方法。

// 定義抽象類別 Employee
abstract class Employee {
  constructor(public name: string) {}
 
  // 抽象方法：每種員工都有不同的薪資計算方式
  abstract calculateSalary(): number
 
  // 具體方法：顯示員工資訊
  showInfo(): void {
    console.log(`員工：${this.name}`)
  }
}
 
// new Employee('阿毛');  // Error: 無法建立抽象類別的執行個體。

定義子類

全職員工 FullTimeEmployee 實作了薪資固定的計算方式，兼職員工 PartTimeEmployee 根據時薪和工時計算薪資。

class FullTimeEmployee extends Employee {
  constructor(name: string, private salary: number) {
    super(name)
  }
 
  // 實作薪資計算方法，固定薪資
  calculateSalary(): number {
    return this.salary
  }
}
 
class PartTimeEmployee extends Employee {
  constructor(
    name: string,
    private hourlyRate: number,
    private hoursWorked: number,
  ) {
    super(name)
  }
 
  // 實作薪資計算方法，按時薪計算
  calculateSalary(): number {
    return this.hourlyRate * this.hoursWorked
  }
}

創建定義好的子類

每種員工類型都有自己特定的薪資計算邏輯，但可以共用 showInfo() 這樣的通用方法。

const mao = new FullTimeEmployee('阿毛', 81000)
mao.showInfo() // 員工：阿毛
console.log(mao.calculateSalary()) // 81000
 
const jason = new PartTimeEmployee('傑森', 200, 240)
jason.showInfo() // 員工：傑森
console.log(jason.calculateSalary()) // 48000