C# 关于继承和多态

继承

继承一个类时，类成员的可访问性是一个重要的问题。子类（派生类）不能访问基类的私有成员，但是可以访问其公共成员。这就是说，只要使用public声明类成员，就可以让一个类成员被基类和子类（派生类）同时访问，同时也可以被外部的代码访问。

为了解决基类成员访问问题，C# 还提供了另外一种可访问性：protected，只有子类（派生类）才能访问protected成员，基类和外部代码都不能访问protected成员。

除了成员的保护级别外，还可以为成员定义其继承行为。基类的成员可以是虚拟的，成员可以由继承它的类重写。子类（派生类）可以提供成员的其他执行代码，这种执行代码不会删除原来的代码，仍可以在类中访问原来的代码，但外部代码不能访问它们。如果没有提供其他执行方式，外部代码就直接访问基类中成员的执行代码。

另外，基类还可以定义为抽象类。抽象类不能直接实例化，要使用抽象类就必须继承这个类，然后再实例化。

说明：
继承类时，需要使用冒号加类名。当对一个类应用sealed修饰符时，该修饰符会阻止其他类从该类继承。

多态

当然如果它们都继承自某个类，可以把这些子类（派生类）都放到一个数组中。如果这些对象都有同名方法，就可以调用每个对象的同名方法。

C# 中，类的多态性是通过在子类（派生类）中重载基类的虚方法或函数成员来实现的。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 多态小练习
{
    public class MyClass1
    {
        private int x = 1;
        private int y = 2;
        public int X {
            set {
                x = value;
            }
            get {
                return x;
            }
        }
        public int Y {
            set {
                y = value;
            }
            get {
                return y;
            }
        }

        public virtual int Add()
        {
            return X + Y;
        }
    }

    public class MyClass2 : MyClass1
    {
        public override int Add()
        {
            X = 10;
            Y = 20;

            return X + Y;
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            MyClass2 mc2 = new MyClass2();
            Console.WriteLine(mc2.Add());

            MyClass1 mc1 = mc2;  // 基类可以直接用派生类赋值
            mc1.X = 1;
            mc1.Y = 2;           
            // 这里指向的是派生类的 Add() 函数，内部被X=10;Y=20赋值了一遍，结果还是 30。
            Console.WriteLine(mc1.Add());

            MyClass1 mc1_1 = new MyClass1();
            Console.WriteLine(mc1_1.Add());
        }
    }
}

输出：

30
30
3
请按任意键继续. . .

说明：
当子类（派生类）从基类继承时，它会获得基类的所有方法、字段、属性和事件。若要更改基类的数据和行为，有两种选择：可以使用新的派生成员替换基成员，或者可以重写虚拟的基成员。上面的实例重写了基类中的虚方法，另外，开发人员还可以使用新的派生成员替换基类的成员，这时需要使用new关键字。如果基类定义了一个方法、字段或属性，则new关键字用于在子类（派生类）中创建该方法、字段或属性的新定义。new关键字放置在要替换的类成员的返回类型之前，例如，上面实例中重写基类中虚方法的代码也可以替换为下面的形式。

public class MyClass2: MyClass1
{
    public new int Add()  // 这里改成 new
    {
        X = 10;
        Y = 20;

        return X + Y;
    }
}

new 基类中不需要 virtual 来表示，override 只能重写 virtual 标识的虚方法。

输出：
30
3    // 这是 MyClass1 付的初始值相加得到
请按任意键继续. . .

注意：
① virtual修饰符不能与private、static、abstract或者override修饰符同时使用。
② override修饰符不能与new、static或者virtual修饰符同时使用，并且重写方法只能用于重写基类中的虚方法。
③ C# 中，继承、虚方法和重写方法组合在一起才能实现多态性。

参考：入门到精通 -> P144