C#與.net高級(jí)編程 C#的多態(tài)介紹

2020-01-18 00:25:43

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供稿：網(wǎng)友

用virtual關(guān)鍵字標(biāo)記的方法稱為虛方法，如果子類希望改變虛方法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)就必須使用 override關(guān)鍵字。
抽象類
abstract關(guān)鍵字
防止創(chuàng)建毫無(wú)意義的基本類，使用abstract關(guān)鍵字創(chuàng)建抽象基類，防止被實(shí)例化
使用abstract關(guān)鍵字創(chuàng)建抽象方法，強(qiáng)制每一個(gè)子類重寫特定的方法，abstract成員沒(méi)有提供任何實(shí)現(xiàn)。
（注：抽象方法只可以定義在抽象類中，如果不是這樣的話，就會(huì)收到編譯器錯(cuò)誤）
成員投影
如果派生類定義的成員和定義在蕨類中的成員一致，派生類投影了父類的版本。
如：我們從一個(gè)不是自己創(chuàng)建的類來(lái)創(chuàng)建子類就是很可能發(fā)生這樣的情況（基類和子類出現(xiàn)同一個(gè)方法名。）
解決方案：
使用override關(guān)鍵字更新父版本，但是如果我們對(duì)定義基類的代碼沒(méi)有訪問(wèn)權(quán)限，我們就不能將方法修改為虛方法。
我們可以為派生類型的成員添加new 關(guān)鍵字。這樣就可以表明派生類型的實(shí)現(xiàn)故意設(shè)計(jì)為隱藏父類的版本。

封裝、繼承、多態(tài)，面向?qū)ο蟮娜筇匦裕皟身?xiàng)理解相對(duì)容易，但要理解多態(tài)，特別是深入的了解，對(duì)于初學(xué)者而言可能就會(huì)有一定困難了。我一直認(rèn)為學(xué)習(xí)OO的最好方法就是結(jié)合實(shí)踐，封裝、繼承在實(shí)際工作中的應(yīng)用隨處可見(jiàn)，但多態(tài)呢？也許未必，可能不經(jīng)意間用到也不會(huì)把它跟“多態(tài)”這個(gè)詞對(duì)應(yīng)起來(lái)。在此拋磚引玉，大家討論，個(gè)人能力有限，不足之處還請(qǐng)指正。

之前看到過(guò)類似的問(wèn)題：如果面試時(shí)主考官要求你用一句話來(lái)描述多態(tài)，盡可能的精煉，你會(huì)怎么回答？當(dāng)然答案有很多，每個(gè)人的理解和表達(dá)不盡相同，但我比較趨向這樣描述：通過(guò)繼承實(shí)現(xiàn)的不同對(duì)象調(diào)用相同的方法，表現(xiàn)出不同的行為，稱之為多態(tài)。

復(fù)制代碼代碼如下:

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->public class Animal 
{ 
public virtual void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Animal eat"); 
} 
} 

public class Cat : Animal 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Cat eat"); 
} 
} 

public class Dog : Animal 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Dog eat"); 
} 
} 

class Tester 
{ 
static void Main(string[] args) 
{ 
Animal[] animals = new Animal[3]; 

animals[0] = new Animal(); 
animals[1] = new Cat(); 
animals[2] = new Dog(); 

for (int i = 0; i < 3; i++) 
{ 
animals[i].Eat(); 
} 
} 
}

輸出如下：
Animal eat...
Cat eat...
Dog eat...

在上面的例子中，通過(guò)繼承，使得Animal對(duì)象數(shù)組中的不同的對(duì)象，在調(diào)用Eat()方法時(shí)，表現(xiàn)出了不同的行為。
多態(tài)的實(shí)現(xiàn)看起來(lái)很簡(jiǎn)單，要完全理解及靈活的運(yùn)用c#的多態(tài)機(jī)制，也不是一件容易的事，有很多需要注意的地方。

1.new的用法
先看下面的例子。
例2：

復(fù)制代碼代碼如下:

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->public class Animal 
{ 
public virtual void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Animal eat"); 
} 
} 

public class Cat : Animal 
{ 
public new void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Cat eat"); 
} 
} 

class Tester 
{ 
static void Main(string[] args) 
{ 
Animal a = new Animal(); 
a.Eat(); 

Animal ac = new Cat(); 
ac.Eat(); 

Cat c = new Cat(); 
c.Eat(); 
} 
}

運(yùn)行結(jié)果為：
Animal eat...
Animal eat...
Cat eat...

可以看出，當(dāng)派生類Cat的Eat()方法使用new修飾時(shí)，Cat的對(duì)象轉(zhuǎn)換為Animal對(duì)象后，調(diào)用的是Animal類中的Eat()方法。其實(shí)可以理解為，使用new關(guān)鍵字后，使得Cat中的Eat()方法和Animal中的Eat()方法成為毫不相關(guān)的兩個(gè)方法，只是它們的名字碰巧相同而已。所以， Animal類中的Eat()方法不管用還是不用virtual修飾，也不管訪問(wèn)權(quán)限如何，或者是沒(méi)有，都不會(huì)對(duì)Cat的Eat()方法產(chǎn)生什么影響（只是因?yàn)槭褂昧薾ew關(guān)鍵字，如果Cat類沒(méi)用從Animal類繼承Eat()方法，編譯器會(huì)輸出警告）。

我想這是設(shè)計(jì)者有意這么設(shè)計(jì)的，因?yàn)橛袝r(shí)候我們就是要達(dá)到這種效果。嚴(yán)格的說(shuō)，不能說(shuō)通過(guò)使用new來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài)，只能說(shuō)在某些特定的時(shí)候碰巧實(shí)現(xiàn)了多態(tài)的效果。

2.override實(shí)現(xiàn)多態(tài)
真正的多態(tài)使用override來(lái)實(shí)現(xiàn)的。回過(guò)去看前面的例1，在基類Animal中將方法Eat()用virtual標(biāo)記為虛擬方法，再在派生類Cat和Dog中用override對(duì)Eat()修飾，進(jìn)行重寫，很簡(jiǎn)單就實(shí)現(xiàn)了多態(tài)。需要注意的是，要對(duì)一個(gè)類中一個(gè)方法用override修飾，該類必須從父類中繼承了一個(gè)對(duì)應(yīng)的用virtual修飾的虛擬方法，否則編譯器將報(bào)錯(cuò)。

好像講得差不多了，還有一個(gè)問(wèn)題，不知道你想沒(méi)有。就是多層繼承中又是怎樣實(shí)現(xiàn)多態(tài)的。比如類A是基類，有一個(gè)虛擬方法method()（virtual修飾），類B繼承自類A，并對(duì)method()進(jìn)行重寫（override修飾），現(xiàn)在類C又繼承自類B，是不是可以繼續(xù)對(duì)method()進(jìn)行重寫，并實(shí)現(xiàn)多態(tài)呢？看下面的例子。

例3:

復(fù)制代碼代碼如下:

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->public class Animal 
{ 
public virtual void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Animal eat"); 
} 
} 

public class Dog : Animal 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Dog eat"); 
} 
} 

public class WolfDog : Dog 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("WolfDog eat"); 
} 
} 

class Tester 
{ 
static void Main(string[] args) 
{ 
Animal[] animals = new Animal[3]; 

animals[0] = new Animal(); 
animals[1] = new Dog(); 
animals[2] = new WolfDog(); 

for (int i = 0; i < 3; i++) 
{ 
animals[i].Eat(); 
} 
} 
}

運(yùn)行結(jié)果為：
Animal eat...
Dog eat...
WolfDog eat...

在上面的例子中類Dog繼承自類Animal，對(duì)方法Eat()進(jìn)行了重寫，類WolfDog又繼承自Dog，再一次對(duì)Eat()方法進(jìn)行了重寫，并很好地實(shí)現(xiàn)了多態(tài)。不管繼承了多少層，都可以在子類中對(duì)父類中已經(jīng)重寫的方法繼續(xù)進(jìn)行重寫，即如果父類方法用override修飾，如果子類繼承了該方法，也可以用override修飾，多層繼承中的多態(tài)就是這樣實(shí)現(xiàn)的。要想終止這種重寫，只需重寫方法時(shí)用sealed關(guān)鍵字進(jìn)行修飾即可。

3. abstract-override實(shí)現(xiàn)多態(tài)
先在我們?cè)趤?lái)討論一下用abstract修飾的抽象方法。抽象方法只是對(duì)方法進(jìn)行了定義，而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，如果一個(gè)類包含了抽象方法，那么該類也必須用abstract聲明為抽象類，一個(gè)抽象類是不能被實(shí)例化的。對(duì)于類中的抽象方法，可以再其派生類中用override進(jìn)行重寫，如果不重寫，其派生類也要被聲明為抽象類。看下面的例子。
例4：

復(fù)制代碼代碼如下:

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/--> public abstract class Animal 
{ 
　　　 public abstract void Eat(); 
} 

public class Cat : Animal 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Cat eat"); 
} 
} 

public class Dog : Animal 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Dog eat"); 
} 
} 

public class WolfDog : Dog 
{ 
public override void Eat() 
{ 
Console.WriteLine("Wolfdog eat"); 
} 
} 

class Tester 
{ 
static void Main(string[] args) 
{ 
Animal[] animals = new Animal[3]; 

animals[0] = new Cat(); 
animals[1] = new Dog(); 
animals[2] = new WolfDog(); 

for (int i = 0; i < animals.Length; i++) 
{ 
animals[i].Eat(); 
} 
} 
}

運(yùn)行結(jié)果為：
Cat eat...
Dog eat...
Wolfdog eat...
從上面可以看出，通過(guò)使用abstract-override可以和virtual-override一樣地實(shí)現(xiàn)多態(tài)，包括多層繼承也是一樣的。不同之處在于，包含虛擬方法的類可以被實(shí)例化，而包含抽象方法的類不能被實(shí)例化。
以上就是我對(duì)c#中多態(tài)的一些淺薄的認(rèn)識(shí)，如有錯(cuò)誤的地方，歡迎批評(píng)指正！

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