多态及实现方式
1.多态的概念
♦ “多态性” 一词最早用于生物学,指同一种族的生物体虽然具有相同的本质特征,但在不同环境中可能呈现出不同的特性。例如:狗的多态性。
♦面向对象开发中的多态:
- 在面向对象理论中,多态是同一操作施加于不同的类的实例,不同的类将进行不同的解释,最后产生不同的结果。
- 从编程角度来看,多态表现为同样的程序语句,在不同的上下文环境中可能得到不同的运行结果。
2.为什么需要多态
♦举例说明:
- 你领养了一只猫和一只狗,宠物饿了需要你喂食
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class Master //定义主人类 { public void Feed(Cat cat) { cat.Eat(); } public void Feed(Dog dog) { dog.Eat(); } } class Cat //定义猫类 { public void Eat() { Console.WriteLine("吃鱼"); } } class Dog //定义狗类 { public void Eat() { Console.WriteLine("吃肉"); } }
如果再领养XXX宠物,就需要给XXX喂食,怎么办?
- 添加XXX类,继承Pet类,实现吃的方法
- 修改Matser类,添加给XXX喂食的方法
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class Master //定义主人类 { public void Feed(Cat cat) { cat.Eat(); } public void Feed(Dog dog) { dog.Eat(); } public void Feed(XXX xxx) { xxx.Eat(); } ... ... ... }
频繁修改代码,代码可扩展性、可维护性差,如何优化?
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class Master //定义主人类 { public void Feed(Pet pet) { pet.Eat(); } } class Pet //定义宠物类 { public void Eat() { Console.WriteLine("吃东西"); } } class Cat:Pet //定义猫类 { public void Eat() { Console.WriteLine("吃鱼"); } } class Dog:Pet //定义狗类 { public void Eat() { Console.WriteLine("吃肉"); } } class XXX:Pet //定义XXX类 { public void Eat() { Console.WriteLine("吃???"); } } class Program { static void Main(string[] args) { Dog dog = new Dog(); Cat cat = new Cat(); XXX xxx = new XXX(); Master m =new Matser(); m.Feed(dog); m.Feed(cat); m.Feed(xxx); }
♦多态的好处:
- 多态能使代码具有更强的适用性,当需求变化时,可以将需要改动的地方减少到最低限度
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多态对已存在代码具有可替换性。例如,对宠物的吃东西的方法,对属于宠物的任何子类都适用
- 多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性,以及其他特性的运行和操作
- 多态是超类通过方法签名,向子类提供了一个共同接口,由子类来完善或者覆盖它而实现的
- 多态在应用中体现了灵活多样的操作,提高了使用效率
- 多态简化对应用软件的代码编写和修改过程,尤其在处理大量对象的运算和操作时,这个特点尤为突出和重要
3.多态的实现方式
♦多态有三种实现方法:
- 虚方法:
- virtual override //是普通的类,有意义的,可以创建对象
- 如果子类重写了父类的虚方法,那么通过父类变量来调用这个方法的时候会调用子类的方法
- 抽象类:
- abstract override //只能是抽象类,无意义的,不能创建对象
- 只声明方法,不去实现方法,让继承的类去实现(光说不做)
- 接口:
- Interface只定义方法,只定义规范,让实现这个接口的类,去实现里面的方法
- 多个类具有相同的行为但没有共同父类可以使用接口
♦虚方法:很平常的类,只需要在需要重写的方法前面添加virtual,就可以被其子类重写,而virtual本身所在的方法也是有意义,可以使用的。
- 举例说明:
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class Employee //父类 { public virtual void DaKa() { Console.WriteLine("员工九点打卡"); } } class Manager: Employee //子类 { public override void DaKa() { Console.WriteLine("经理11点打卡"); } }
Employee emp = new Manager(); emp.DaKa(); // 经理11点打卡
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♦抽象类:专门用来抽象出公共的方法和属性。进行共用的。所以他是无意义的,不能创建对象。只声明方法,不去实现方法,让继承的类去实现(光说不做),抽象成员只能出现在抽象类中,抽象类中也可以有其他的普通成员。一个子类继承了一个抽象的父类,那么这个子类必须重写这个抽象父类中的所有抽象成员,所以当我们调用对象时,抽象类 ss= new 子类();这个时候我们所能调用的是父类的成员,但是子类重写的成员,就是子类重写后的。
- 举例说明:
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abstract class Animal { public abstract void Shout(); } class Cat: Animal { public override void Shout() { Console.WriteLine("猫咪喵喵叫..."); } } class Dog: Animal { public override void Shout() { Console.WriteLine("小狗汪汪叫..."); } } Dog dog = new Dog(); Cat cat = new Cat(); dog.Shout(); //猫咪喵喵叫... cat.Shout(); //小狗汪汪叫...
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♦接口:接口是一种规范。也是一种能力。只要一个类继承了一个接口,这个类就必须实现这个接口中所有的成员。接口的功能要单一。也就是说,接口不能new(不能创建对象)。实现接口的子类必须实现该接口的全部成员。一个类可以同时继承一个类并实现多个接口,如果一个子类同时继承了父类A,并实现了接口IA,那么语法上A必须写在IA的前面。class MyClass:A,IA{},因为类是单继承的。
- 举例说明:
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class Driver : Person, IKouLan { public void KouLan() { Console.WriteLine("司机也可以扣篮"); } } interface IKouLan //表示可以扣篮的一种能力 { void KouLan(); } class NBAPlayer : Person { public void KouLan() { Console.WriteLine("NBA球员可以扣篮"); } } class Person { public void CHLSS() { Console.WriteLine("人类可以吃喝拉撒睡"); } } //实现多态 IKouLan kl = new Driver();//new Teacher();//new Student(); kl.KouLan(); Console.ReadKey();
经验:抽象类也可以继承接口,只要继承接口的都必要实现接口,所以抽象类也要实现接口。尽量不要出现这种情况让抽象类去实现接口,接口代表能力,子类有能力就实现接口,没能力就不去实现接口,如果都需要,那就直接写到父类中,不需要写到接口中让抽象类去实现。
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【参考:https://www.jb51.net/article/128815.htm】
【参考:https://www.cnblogs.com/hxfcodelife/p/10384841.html】