C#学习（七）继承

来源：菜鸟教程

C# 继承

继承是面向对象程序设计中最重要的概念之一。继承允许我们根据一个类来定义另一个类，这使得创建和维护应用程序变得更容易。同时也有利于重用代码和节省开发时间。

当创建一个类时，程序员不需要完全重新编写新的数据成员和成员函数，只需要设计一个新的类，继承了已有的类的成员即可。这个已有的类被称为的基类，这个新的类被称为派生类。

继承的思想实现了 属于（IS-A） 关系。例如，哺乳动物 属于（IS-A） 动物，狗 属于（IS-A） 哺乳动物，因此狗 属于（IS-A） 动物。

基类和派生类

一个类可以派生自多个类或接口，这意味着它可以从多个基类或接口继承数据和函数。

using System;
namespace InheritanceApplication
{
   class Shape
   {
      public void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      public void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
      protected int width;
      protected int height;
   }

   // 派生类
   class Rectangle: Shape
   {
      public int getArea()
      {
         return (width * height);
      }
   }
   
   class RectangleTester
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Rectangle Rect = new Rectangle();

         Rect.setWidth(5);
         Rect.setHeight(7);

         // 打印对象的面积
         Console.WriteLine("总面积： {0}",  Rect.getArea());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

基类（父类）的初始化

派生类继承了基类的成员变量和成员方法。因此父类对象应在子类对象创建之前被创建。您可以在成员初始化列表中进行父类的初始化。

using System;
namespace RectangleApplication
{
   class Rectangle
   {
      // 成员变量
      protected double length;
      protected double width;
      public Rectangle(double l, double w)
      {
         length = l;
         width = w;
      }
      public double GetArea()
      {
         return length * width;
      }
      public void Display()
      {
         Console.WriteLine("长度： {0}", length);
         Console.WriteLine("宽度： {0}", width);
         Console.WriteLine("面积： {0}", GetArea());
      }
   }//end class Rectangle  
   class Tabletop : Rectangle
   {
      private double cost;
      public Tabletop(double l, double w) : base(l, w)
      { }
      public double GetCost()
      {
         double cost;
         cost = GetArea() * 70;
         return cost;
      }
      public void Display()
      {
         base.Display();
         Console.WriteLine("成本： {0}", GetCost());
      }
   }
   class ExecuteRectangle
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Tabletop t = new Tabletop(4.5, 7.5);
         t.Display();
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

public Tabletop(double l, double w) : base(l, w)
{ }

C# 多重继承

多重继承指的是一个类别可以同时从多于一个父类继承行为与特征的功能。与单一继承相对，单一继承指一个类别只可以继承自一个父类。

C# 不支持多重继承。但是，您可以使用接口来实现多重继承。 

using System;
namespace InheritanceApplication
{
   class Shape
   {
      public void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      public void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
      protected int width;
      protected int height;
   }

   // 基类 PaintCost
   public interface PaintCost
   {
      int getCost(int area);

   }
   // 派生类
   class Rectangle : Shape, PaintCost
   {
      public int getArea()
      {
         return (width * height);
      }
      public int getCost(int area)
      {
         return area * 70;
      }
   }
   class RectangleTester
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Rectangle Rect = new Rectangle();
         int area;
         Rect.setWidth(5);
         Rect.setHeight(7);
         area = Rect.getArea();
         // 打印对象的面积
         Console.WriteLine("总面积： {0}",  Rect.getArea());
         Console.WriteLine("油漆总成本： ${0}" , Rect.getCost(area));
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

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虚方法可以有实现体，若一个实例方法的声明中含有 virtual 修饰符，则称该方法为虚方法。使用了 virtual 修饰符后，不允许再有 static、abstract 或者 override 修饰符。

简单工厂模式中虚方法代码：

//用于运算后的结果 public virtual double GetResult() { double result = 0; return result; }

virtual 修饰符，该修饰符表明：该基类的派生类可以重载该方法。 

一个虚方法的实现可以由派生类取代。取代所继承的虚方法的实现的过程称为重写该方法；在一个虚方法调用中，该调用所设计的那个实例运行时的类型确定了要被调用的究竟是该方法的哪一个实现。

抽象方法和虚方法的区别

• 1.虚方法必须有实现部分，抽象方法没有提供实现部分，抽象方法是一种强制派生类覆盖的方法，否则派生类将不能被实例化。
• 2.抽象方法只能在抽象类中声明，虚方法不是。如果类包含抽象方法，那么该类也是抽象的，也必须声明类是抽象的。
• 3.抽象方法必须在派生类中重写，这一点和接口类似，虚方法不需要再派生类中重写。

简单说，抽象方法是需要子类去实现的。虚方法是已经实现了的，可以被子类覆盖，也可以不覆盖，取决于需求。

抽象方法和虚方法都可以供派生类重写。

一个类的成员被定义为virtual，就意味着它在告诉自己的子类：我准备了一笔遗产，你可以全盘接受，也可以完全拒绝或者修改我的遗嘱。显然，虚方法授予子类的权利甚至大于抽象方法。子类面对抽象方法只有重写（override）的权利，而对于虚方法，它还可以选择完全继承。

虚方法的使用 - 张逸 - 博客园

在子类中用 override 重写父类中用 virtual 申明的虚方法时，实例化父类调用该方法，执行时调用的是子类中重写的方法；

如果子类中用 new 覆盖父类中用 virtual 申明的虚方法时，实例化父类调用该方法，执行时调用的是父类中的虚方法；

/// <summary>  
/// 父类  
/// </summary>  
public class ParentClass  
{  
   public virtual void ParVirMethod()  
   {  
       Console.WriteLine("父类的方法...");  
   }  
}  

/// <summary>  
/// 子类1  
/// </summary>  
public class ChildClass1 : ParentClass  
{  
   public override void ParVirMethod()  
   {  
       Console.WriteLine("子类1的方法...");  
   }  
}  

/// <summary>  
/// 子类2  
/// </summary>  
public class ChildClass2 : ParentClass  
{  
   public new void ParVirMethod()  
   {  
       Console.WriteLine("子类2的方法...");  
   }  

   public void Test()  
   {  
       Console.WriteLine("子类2的其他方法...");  
   }  
}  

ParentClass par = new ChildClass1();  
par.ParVirMethod(); //结果："子类1的方法"，调用子类的方法，实现了多态（编译看左边，运行看右边）

par = new ChildClass2();  
par.ParVirMethod(); //结果："父类的方法"，调用父类的方法，没有实现多态  

 override是重写，即将基类的方法在派生类里直接抹去重新写，故而调用的方法就是子类方法；而new只是将基类的方法在派生类里隐藏起来，故而调用的仍旧是基类方法。

依赖倒置原则

依赖倒置原则，DIP,Dependency Inverse Principle DIP的表述是：

1、高层模块不应该依赖于低层模块, 二者都应该依赖于抽象。

2、抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象。

这里说的“依赖”是使用的意思，如果你调用了一个类的一个方法，就是依赖这个类，如果你直接调用这个类的方法，就是依赖细节，细节就是具体的类，但如果你调用的是它父类或者接口的方法，就是依赖抽象， 所以 DIP 说白了就是不要直接使用具体的子类，而是用它的父类的引用去调用子类的方法，这样就是依赖于抽象，不依赖具体。

其实简单的说，DIP 的好处就是解除耦合，用了 DIP 之后，调用者就不知道被调用的代码是什么，因为调用者拿到的是父类的引用，它不知道具体指向哪个子类的实例，更不知道要调用的方法具体是什么，所以，被调用代码被偷偷换成另一个子类之后，调用者不需要做任何修改， 这就是解耦了。

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关于基类访问（访问隐藏的基类成员）

Fields -- In the derived class

如果想要使得派生类能够完全访问被隐藏的继承成员，就可以使用基类访问表达式访问被隐藏的继承成员。

基类访问表达式由关键字base后面跟一个点和成员的名称组成。例如：

Console.WriteLine("{0}",base.Field1);

上面一行代码中的 base.Fields1 就属于基类访问。

class SomeClass   //基类
{
    public string Field1 = "Fields -- In the base class";
}

class OtherClass : SomeClass  //继承类OtherClass，继承于SomeClass
{
    new public string Field1 = "Fields -- In the derived class";
    public void PrintField1()
    {
        Console.WriteLine(Field1);    //访问派生类
        Console.WriteLine(base.Field1)  //访问基类
    }
}


class Program
{
   static void Main()
   {
        OtherClass oc = new OtherClass();  //实例化
        oc.PrintFields1();                //执行oc的PrintFields1()方法
   }  
}

创建子类对象调用子类的构造函数时，会首先调用父类的无参构造函数。