C Sharp(四)
發佈於?2018-10-22
这一篇，我们讲讲 C# 中关于继承的相关知识。
继承
通过继承我们可以定义新的派生类(derived class)，来对基类(base class)进行扩展。 派生类的成员包括:
- 本身声明的成员
- 基类的成员
注意: 派生类不能删除它所继承的任何成员。
要声明一个派生类，需要在类名后跟一个冒号，然后跟基类名。与 Objective-C 的继承声明相同。
class DerivedClass : BaseClass { //... } |
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继承的成员可以被访问，就像他们是派生类本身声明的一样:
class SomeClass { public string Field1 = "base class field"; public void Method1(string value) { Console.WriteLine("Base class -- Method1: {0}", value); } } class OtherClass : SomeClass { public string Field2 = "derived class"; public void Method2(string value) { Console.WriteLine("Derived class -- Method2: {0}", value); } } class Program { static void Main() { OtherClass oc = new OtherClass(); oc.Method1(oc.Field1); oc.Method1(oc.Field2); oc.Method2(oc.Field1); oc.Method2(oc.Field2); } } |
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除了 object，所有的类都是派生类，object 是唯一的非派生类，他是继承层次结构的基础。 没有基类声明的类隐式直接派生自 object 类。 C# 中的继承是单继承，与 Objective-C、JavaScript 一样。 通常我们称一个类为派生类时，我们是说他直接派生自某个类而不是 object。
屏蔽基类成员
我们虽然不能删除基类的任何成员，但是我们可以使用与基类名相同名称的成员来屏蔽基类成员。 在派生类屏蔽基类成员的要点如下:
- 要屏蔽一个数据成员，需要声明一个新的相同类型的同名成员
- 要屏蔽一个函数成员，需要在派生类中声明带有相同签名的函数成员
- 要然编译器知道我们故意屏蔽基类成员，需要使用 new 修饰符。否则屏蔽成员会报警告
class SomeClass { public string Field1 = "SomeClass Field1"; public void Method1(string value) { Console.WriteLine("SomeClass.Method1: {0}", value); } } class OtherClass : SomeClass { new public string Field1 = "OtherClass Field1"; new public void Method1(string value) { Console.WriteLine("OtherClass.Method1: {0}", value); } } class Program { static void Main() { OtherClass oc = new OtherClass(); oc.Method1(oc.Field1); //OtherClass.Method1: OtherClass Field1 } } |
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基类访问
如果要在派生类中需要访问被屏蔽的成员，可以使用基类访问表达式来访问隐藏的成员。 基类访问表达式由关键字 base 后跟点操作符加要访问的成员:
Console.WriteLine("{0}", base.Field1); |
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如果程序需要经常使用这个特性，可能需要重新设计了。
使用基类的引用
派生类的引用指向整个类结构，包括基类部分。 如果有一个派生类引用，我们就可以获取对象基类部分的引用(使用类型转换):
class BaseClass { public void Print() { Console.WriteLine("This is base class method"); } } class DerivedClass : BaseClass { new public void Print() { Console.WriteLine("This is derived class method"); } } class Program { public static Main() { DerivedClass dc = new DerivedClass(); BaseClass bc = (BaseClass)dc; dc.Print(); // derived class print bc.Print(); // base class print } } |
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通过类型转换而来的”基类”，不能”看”到派生类的部分。
虚方法和覆写方法
虚方法可以使基类的引用访问”提升”至派生类，只需满足如下条件:
- 派生类的方法和基类的方法的签名和返回值都一致
- 基类方法使用 virtual 标注
- 派生类方法使用 override 标注
class BaseClass { virtual public void Print() { Console.WriteLine("This is base class method"); } } class DerivedClass : BaseClass { override public void Print() { Console.WriteLine("This is derived class method"); } } class Program { public static Main() { DerivedClass dc = new DerivedClass(); BaseClass bc = (BaseClass)dc; dc.Print(); // derived class print bc.Print(); // derived class print } } |
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关于 virtual 和 override 修饰符的重要信息如下:
- 覆写和被覆写的方法必须具有相同的访问性
- 不能覆写 static 方法和非虚方法
- 方法、属性、索引器和事件可以被声明为 virtual 和 override
覆写方法可以在继承的任何层次出现，方法的调用会沿着派生层次一直追溯到标记为 override 的最高派生类。
注意: Objective-C 没有虚方法的概念，Objective-C 中所有的方法都是虚方法:
@interface Animal: NSObject - (void)sing; @implementation Animal - (void)sing { NSLog(@"animal sing"); } @interface Dog: Animal @implementation Dog - (void)sing { NSLog(@"dog sing"); } - (void)main { Dog *dog = [[Dog alloc] init]; Animal *animal = dog; [dog sing]; //"dog sing" [animal sing]; //"dog sing" } |
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虚方法是面向对象中多态的基础，多态性又叫动态绑定、推迟绑定或运行期绑定。是允许你将父对象设置成为一个或更多的它的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。
构造函数的执行
派生类对象有一部分就是基类对象:
- 要创建对象的基类部分，需要隐式的调用基类的某个构造函数作为实例创建的一部分
- 每个类在执行自己的构造函数之前要执行基类的构造函数
默认情况，构造对象时，将调用基类的无参构造函数，如果希望派生类调用的是有参构造的话，就需要构造函数初始化语句。 有两种形式的构造函数初始化语句:
- 使用 base 并指明使用哪一个基类的构造函数
- 使用 this 并指明使用哪一个当前类的构造函数
public MyDerivedClass { public MyDerivedClass(int x, string s) : base(x, s) { //... } } |
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另外，我们可以需要在构造函数中使用当前类的其他构造:
class MyClass { readonly int a; readonly int b; public string FirstName; public string LastName; public MyClass() { a = 10; b = 20; } public MyClass(string firstName) : this() { FirstName = firstName; //... } public MyClass(string lastName) : this() { LastName = lastName; //... } } |
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类的访问修饰符
类的可访问修饰符有两种: public 和 internal:
- 标记为 public 的类可以被系统内任何程序集访问
- 标记为 internal 的类只能被该类所在的程序集访问
注意: internal 是类的默认访问级别。
成员的访问修饰符
成员的默认的访问级别是 private，并且成员不能比他的类有更高的可访问性。
- private 成员只能被他自己的类访问，不能被其他类访问，包括继承的类。但能被嵌套在他的类中的类访问
- protected 成员访问级别与 private 一样，只是它允许派生自他的类访问该成员
- internal 成员只对程序集内部可见
- protected internal 成员对所有继承自他的类可以访问，也可以对他所在的程序集可访问(注意是并集而不是交集)
抽象成员和抽象类
抽象成员是指被设计为被覆写的函数成员，有以下特征:
- 必须是函数成员
- 必须是由 abstract 修饰符修饰
- 没有方法实现代码块
abstract public void Print(); |
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抽象成员只能在抽象类中声明，一共有 4 中类型的成员可以声明为抽象:
- 方法
- 属性 //必须是静态类 static class ExtendMyClass { //必须声明为 public 和 static 方法，参数传入要扩展的类的实例，并且前面加 this 关键字 public static double Avg(this MyBaseClass bc) { } }
- 事件
- 索引
派生类重写抽象成员要是有 override 标记:
override public void Print() { Console.WriteLine("override abstract method"); } |
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抽象类就是被设计为被继承的类，抽象类只能作为其他类的基类:
- 我们不能创建抽象类的实例
- 抽象类也使用 abstract 修饰符修饰
abstract class MyAbstractClass { } |
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注意:
- 抽象类中可以有非抽象成员
- 抽象类可以派生自其他抽象类
- 任何派生自抽象类的类必须实现所有抽象成员，除非她本身也是派生类
abstract class ClassA { //... } abstract class ClassB : ClassA { //... } |
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密封类
密封类与抽象类相反，他不能被继承，使用 sealed 修饰。
sealed class MySealedClass { //... } |
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静态类
- 静态类中所有成员都是静态的
- 静态类被标记为 static
- 静态类是隐式密封的，也就是说，他不能被继承
- 它可以有一个静态构造函数，但不能有实例构造函数
扩展方法
如果我们不能修改某个类的源文件，而希望给该类添加方法，可以使用扩展方法:
//必须是静态类 static class ExtendMyClass { //必须声明为 public 和 static 方法，参数传入要扩展的类的实例，并且前面加 this 关键字 public static double Avg(this MyBaseClass bc) { } } |
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C# 命名约定
- 帕斯卡命名: 命名空间、类名、方法、属性和公共字段
- 驼峰命名: 私有变量和形参
- 下划线加驼峰: 私有和受保护字段