多态

本篇讲解实现多态的三种方法：虚方法、抽象方法和接口。

人类都能说话，但是不同国家的人可能使用的语言不一样，所以，不同国家的人说同样的话，会有不同的表现形式（同一事情，不同表现形态），如何用程序体现这种差异呢？

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person[] ps = new Person[5];
            ps[0] = new Chinese();
            ps[1] = new British();
            ps[2] = new Japanese();

            for (int i = 0; i < ps.Length; i++)
            {
                if (ps[i] is Chinese)
                {
                    Chinese c=(Chinese)ps[i];
                    c.Introduce();
                }

                if (ps[i] is British)
                {
                    British c = (British)ps[i];
                    c.Introduce();
                }

                if (ps[i] is Japanese)
                {
                    Japanese c = (Japanese)ps[i];
                    c.Introduce();
                }
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }

    public class Person
    {
        public string Name { get; set; }
    }

    public class Chinese:Person
    {
        public void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是中国人");
        }
    }

    public class British : Person
    {
        public void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是英国人");
        }
    }

    public class Japanese : Person
    {
        public void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是日本人");
        }
    }

上面的代码能体现这种差异，但是会留下其他问题。1.for循环中的if判断会随着数组中的元素增加而增多。2.数组增加一个元素就需要改动以前的代码（添加if判断），违背了程序的开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。如果用虚方法就能避免这个问题。

一、虚方法

下面是虚方法的代码：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person[] ps = new Person[3];
            ps[0] = new Chinese();
            ps[1] = new British();
            ps[2] = new Japanese();

            for (int i = 0; i < ps.Length; i++)
            {
                //if (ps[i] is Chinese)
                //{
                //    Chinese c=(Chinese)ps[i];
                //    c.Introduce();
                //}

                //if (ps[i] is British)
                //{
                //    British c = (British)ps[i];
                //    c.Introduce();
                //}

                //if (ps[i] is Japanese)
                //{
                //    Japanese c = (Japanese)ps[i];
                //    c.Introduce();
                //}

                ps[i].Introduce();//调用同一个方法，输出不同的结果。对同一事情，作出不同的反应。
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }

    public class Person
    {
        public string Name { get; set; }

        public virtual void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是中国人");
        }
    }

    public class Chinese:Person
    {
        public override void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是中国人");
        }
    }

    public class British : Person
    {
        public override void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是英国人");
        }
    }

    public class Japanese : Person
    {
        public override void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是日本人");
        }
    }

用虚方法能避免上面的两个问题。

注意：

1.虚方法的两个关键字：virtual和override。

2.虚方法可以重新，也可以不重写。如果子类有与父类虚方法重名方法，但是又想说明这个方法不是重写的方法，可以加new关键字。

3.用虚方法实现多态后，父类变量传入子类对象，父类变量调用的方法都是父类中已有的方法，只不过实现的方式不一样。如果子类没有重写虚方法（子类中没有显式的写这个方法），此时调用的方法也可以理解为是子类中的，（子类继承父类的），只不过没有显示。

 积累：

object 中有ToString()，因为所有的类都继承类object，所以所有的类都有ToString()方法。但是不同的类调用ToString后的结果不同，这取决于这个类中的ToString()方法是怎么实现的。如：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            object obj = new object();
            Console.WriteLine(obj.ToString());

            string[] names = new string[] { "a","b","c"};

            Console.WriteLine(names.ToString());

            string agrs = new string(new char[] { 'a', 'b', 'c' });
            Console.WriteLine(agrs.ToString());

            int a = 12;
            Console.WriteLine(a.ToString());

            Console.ReadKey();
        }
    }

输出的结果依次是：System.Object，System.String[]，abc，12。反编译后发现，前面两种类型的ToString()方法中是返回this.GetType().ToString().后两者返回的结果最终都是this,即当前对象。

二、抽象方法

用抽象方法实现文章开头的问题的代码：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person[] ps = new Person[2];
            ps[0] = new Chinese();
            ps[1] = new Japanese();

            for (int i = 0; i < ps.Length; i++)
            {
                ps[i].Introduce();
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }

    public abstract class Person
    {
        public abstract void Introduce();
    }

    public class Chinese : Person
    {
        public override void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是中国人");
        }
    }

    public class Japanese : Person
    {
        public override void Introduce()
        {
            Console.WriteLine("我是日本人！");
        }
    }

用虚方法和用抽象方法实现多态的区别

1.虚方法必须有方法体，抽象方法没有。

2.子类可以实现虚方法，也可以不实现。但是抽象方法必须实现（除非子类也是抽象类 ）。可见，用抽象方法实现多态，父类对子类控制得更严格。

 

虚方法和抽象方法实现多态的场景

1.如果子类的实现方式都不一样，那么父类就没必要存在方法体，考虑用抽象方法。

2.如果父类没必要实例化，考虑用抽象方法。

 

三、接口

1.接口是一种规范，是一种能力。

2.接口中只能包含方法（属性，事件，索引本质上都是方法）

3.能实现多态，代码如下：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFlyable supperMan = new SupperMan();
            supperMan.Fly();
            IFlyable spiderMan = new SpiderMan();
            spiderMan.Fly();
            Console.ReadKey();
        }
    }

    public interface IFlyable
    {
        void Fly();
    }

    public class SupperMan : IFlyable
    {
        public void Fly()
        {
            Console.WriteLine("超人会飞……");
        }
    }

    public class SpiderMan : IFlyable
    {
        public void Fly()
        {
            Console.WriteLine("蜘蛛侠也会飞……");
        }
    }

上面的代码可用抽象方法实现，为何还用接口实现？如果现在我再加个鸟类，也实现了飞的方法，但是鸟，蜘蛛侠，超人却无法抽象出一个父类，此时可以考虑用接口达到这个目的。

总结：

虚方法，抽象方法，接口都能实现多态，那各自的应用场景是什么呢？

1.虚方法中的方法必须有方法体，子类可以实现。

2.抽象方法不用实现，子类必须显式的实现。当子类的相同动作，实现的方式不同的时候，可以在父类中定义抽象方法（因为父类不用实现，事实上父类中的方法也不知道怎么实现）。当然也可以用接口。

3.当多个类都需要实现某个动作，但是这几个类却无法抽象出一个共同的父类的时候，可以用接口实现。类可以实现多个接口，但是只能继承一个父类，接口可以解决继承的单根性问题。