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C# 继承、多态性、抽象和接口详解:从入门到精通
C# 继承
在 C#
中,可以将字段和方法从一个类继承到另一个类。我们将“继承概念”分为两类:
- 派生类(子类) - 从另一个类继承的类
- 基类(父类) - 被继承的类
要从一个类继承,使用 : 符号。
在以下示例中,Car
类(子类)继承了 Vehicle
类(父类)的字段和方法:
示例
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class Vehicle // 基类(父类) |
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{ |
|
public string brand = "Ford"; // 车辆字段 |
|
public void honk() // 车辆方法 |
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{ |
|
Console.WriteLine("Tuut, tuut!"); |
|
} |
|
} |
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class Car : Vehicle // 派生类(子类) |
|
{ |
|
public string modelName = "Mustang"; // 汽车字段 |
|
} |
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class Program |
|
{ |
|
static void Main(string[] args) |
|
{ |
|
// 创建一个 myCar 对象 |
|
Car myCar = new Car(); |
|
|
|
// 在 myCar 对象上调用 honk() 方法(来自 Vehicle 类) |
|
myCar.honk(); |
|
|
|
// 显示 brand 字段(来自 Vehicle 类)的值和 modelName 字段(来自 Car 类)的值 |
|
Console.WriteLine(myCar.brand + " " + myCar.modelName); |
|
} |
|
} |
输出
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Tuut, tuut! |
|
Ford Mustang |
为什么以及何时使用“继承”?
- 它对于代码重用非常有用:在创建新类时重用现有类的字段和方法
sealed 关键字
如果您不希望其他类从一个类继承,请使用 sealed
关键字:
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sealed class Vehicle |
|
{ |
|
... |
|
} |
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class Car : Vehicle |
|
{ |
|
... |
|
} |
如果您尝试访问一个 sealed
类,C#
会生成一个错误:
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'Car': cannot derive from sealed type 'Vehicle' |
多态性和方法覆盖
多态性意味着 "多种形态",它发生在我们有许多通过继承相互关联的类时。继承允许我们从另一个类继承字段和方法。多态性使用这些方法来执行不同的任务。这允许我们以不同的方式执行单个动作。
例如,考虑一个名为 Animal
的基类,它有一个名为 animalSound()
的方法。Animal
的派生类可以是 Pigs
、Cats
、Dogs
、Birds
,它们也有自己的 animalSound()
方法实现(猪会叫,猫会喵喵叫等)。
示例:
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class Animal // 基类(父类) |
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{ |
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public virtual void animalSound() |
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{ |
|
Console.WriteLine("动物发出声音"); |
|
} |
|
} |
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class Pig : Animal // 派生类(子类) |
|
{ |
|
public override void animalSound() |
|
{ |
|
Console.WriteLine("猪说:wee wee"); |
|
} |
|
} |
|
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|
class Dog : Animal // 派生类(子类) |
|
{ |
|
public override void animalSound() |
|
{ |
|
Console.WriteLine("狗说:bow wow"); |
|
} |
|
} |
现在我们可以创建 Pig
和 Dog
对象,并在它们两个上调用 animalSound()
方法:
示例:
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class Program |
|
{ |
|
static void Main(string[] args) |
|
{ |
|
Animal myAnimal = new Animal(); // 创建一个 Animal 对象 |
|
Animal myPig = new Pig(); // 创建一个 Pig 对象 |
|
Animal myDog = new Dog(); // 创建一个 Dog 对象 |
|
|
|
myAnimal.animalSound(); |
|
myPig.animalSound(); |
|
myDog.animalSound(); |
|
} |
|
} |
输出将为:
|
动物发出声音 |
|
猪说:wee wee |
|
狗说 |
C# 抽象
抽象类和方法
数据抽象是隐藏某些细节并仅向用户显示基本信息的过程。
抽象可以通过抽象类或接口来实现。
abstract 关键字用于类和方法:
- 抽象类:是一个受限制的类,不能用于创建对象(要访问它,必须从另一个类继承)。
- 抽象方法:只能在抽象类中使用,并且没有方法体。方法体由派生类(继承自)提供。
抽象类可以同时包含抽象方法和常规方法:
|
abstract class Animal { |
|
public abstract void animalSound(); |
|
public void sleep() { |
|
Console.WriteLine("Zzz"); |
|
} |
|
} |
从上面的例子可以看出,无法创建 Animal 类的对象:
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Animal myObj = new Animal(); // 将生成错误(无法创建抽象类或接口“Animal”的实例) |
要访问抽象类,必须从另一个类继承它
例子
|
// 抽象类 |
|
abstract class Animal { |
|
// 抽象方法(没有方法体) |
|
public abstract void animalSound(); |
|
// 常规方法 |
|
public void sleep() { |
|
Console.WriteLine("Zzz"); |
|
} |
|
} |
|
|
|
// 派生类(继承自 Animal) |
|
class Pig : Animal { |
|
public override void animalSound() { |
|
// animalSound() 的方法体在这里提供 |
|
Console.WriteLine("The pig says: wee wee"); |
|
} |
|
} |
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|
class Program { |
|
static void Main(string[] args) { |
|
Pig myPig = new Pig(); // 创建一个 Pig 对象 |
|
myPig.animalSound(); // 调用抽象方法 |
|
myPig.sleep(); // 调用常规方法 |
|
} |
|
} |
为什么以及何时使用抽象类和方法?
- 为了实现安全性——隐藏某些细节,只显示对象的重要细节。
- 注意:抽象也可以通过接口实现
C# Interface
接口是在 C#
中实现抽象的另一种方式。
接口是一个完全“抽象类”,它只能包含抽象方法和属性(没有实际的方法体):
|
// 接口 |
|
interface Animal |
|
{ |
|
void animalSound(); // 接口方法(没有方法体) |
|
void run(); // 接口方法(没有方法体) |
|
} |
通常,以字母 "I" 开头是一种良好的实践,因为这样可以更容易地记住它是一个接口而不是一个类。
默认情况下,接口的成员是抽象和公共的。
注意:接口可以包含属性和方法,但不能包含字段。
要访问接口方法,接口必须由另一个类“实现”(有点像继承)。要实现接口,请使用冒号符号(与继承一样)。接口方法的实际方法体由“实现”类提供。请注意,在实现接口时,不必使用 override
关键字:
|
// 接口 |
|
interface IAnimal |
|
{ |
|
void animalSound(); // 接口方法(没有方法体) |
|
} |
|
|
|
// Pig “实现”了 IAnimal 接口 |
|
class Pig : IAnimal |
|
{ |
|
public void animalSound() |
|
{ |
|
// animalSound() 的方法体在这里提供 |
|
Console.WriteLine("猪说:呜呜"); |
|
} |
|
} |
|
|
|
class Program |
|
{ |
|
static void Main(string[] args) |
|
{ |
|
Pig myPig = new Pig(); // 创建一个 Pig 对象 |
|
myPig.animalSound(); |
|
} |
|
} |
接口的注意事项:
-
与抽象类一样,接口不能用于创建对象(在上面的示例中,在
Program
类中不能创建“IAnimal
”对象)。 - 接口方法没有方法体 - 方法体由“实现”类提供。
- 在实现接口时,必须覆盖其所有方法。
- 接口可以包含属性和方法,但不能包含字段/变量。
- 接口成员默认是抽象和公共的。
- 接口不能包含构造函数(因为它不能用于创建对象)。
为什么以及何时使用接口?
- 为了实现安全性 - 隐藏对象的某些细节,仅显示重要的细节(接口)。
-
C#
不支持“多继承”(一个类只能继承一个基类)。但是,可以通过接口实现多继承,因为类可以实现多个接口。注意:要实现多个接口,请使用逗号分隔它们(见下面的示例)。
为什么以及何时使用抽象类和方法?
- 为了实现安全性——隐藏某些细节,只显示对象的重要细节。
- 注意:抽象也可以通过接口实现
C# 接口
接口是在 C#
中实现抽象的另一种方式。
接口是一个完全“抽象类”,它只能包含抽象方法和属性(没有实际的方法体):
|
// 接口 |
|
interface Animal |
|
{ |
|
void animalSound(); // 接口方法(没有方法体) |
|
void run(); // 接口方法(没有方法体) |
|
} |
通常,以字母 "I" 开头是一种良好的实践,因为这样可以更容易地记住它是一个接口而不是一个类。
默认情况下,接口的成员是抽象和公共的。
注意:接口可以包含属性和方法,但不能包含字段。
要访问接口方法,接口必须由另一个类“实现”(有点像继承)。要实现接口,请使用冒号符号(与继承一样)。接口方法的实际方法体由“实现”类提供。请注意,在实现接口时,不必使用 override
关键字:
|
// 接口 |
|
interface IAnimal |
|
{ |
|
void animalSound(); // 接口方法(没有方法体) |
|
} |
|
|
|
// Pig “实现”了 IAnimal 接口 |
|
class Pig : IAnimal |
|
{ |
|
public void animalSound() |
|
{ |
|
// animalSound() 的方法体在这里提供 |
|
Console.WriteLine("猪说:呜呜"); |
|
} |
|
} |
|
|
|
class Program |
|
{ |
|
static void Main(string[] args) |
|
{ |
|
Pig myPig = new Pig(); // 创建一个 Pig 对象 |
|
myPig.animalSound(); |
|
} |
|
} |
接口的注意事项:
-
与抽象类一样,接口不能用于创建对象(在上面的示例中,在 Program 类中不能创建
IAnimal
对象)。 - 接口方法没有方法体 - 方法体由“实现”类提供。
- 在实现接口时,必须覆盖其所有方法。
- 接口可以包含属性和方法。
C# 多接口
要实现多个接口,请使用逗号分隔它们:
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interface IFirstInterface |
|
{ |
|
void myMethod(); // 接口方法 |
|
} |
|
|
|
interface ISecondInterface |
|
{ |
|
void myOtherMethod(); // 接口方法 |
|
} |
|
|
|
// 实现多个接口 |
|
class DemoClass : IFirstInterface, ISecondInterface |
|
{ |
|
public void myMethod() |
|
{ |
|
Console.WriteLine("一些文本.."); |
|
} |
|
public void myOtherMethod() |
|
{ |
|
Console.WriteLine("一些其他文本..."); |
|
} |
|
} |
|
|
|
class Program |
|
{ |
|
static void Main(string[] args) |
|
{ |
|
DemoClass myObj = new DemoClass(); |
|
myObj.myMethod(); |
|
myObj.myOtherMethod(); |
|
} |
|
} |
最后
出处:https://www.cnblogs.com/xiaowange/p/17992497