C#面向对象之继承

一、继承

　　什么是继承？继承是两个或多个类之间存在的依赖关系，其中被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类。在继承关系中，父类是对子类的共性提取，子类是对父类的扩展。

/// <summary>
/// 文字
/// </summary>
public class Word
{
    /// <summary>
    /// 内容
    /// </summary>
    public string Content { get; set; }
    /// <summary>
    /// 大小(单位B)
    /// </summary>
    public int Size { get; set; }

    public Word() { }
    public Word(string content, int size)
    {
        this.Content = content;
        this.Size = size;
    }
}
/// <summary>
/// 图片
/// </summary>
public class Picture
{
    /// <summary>
    /// 内容
    /// </summary>
    public string Content { get; set; }
    /// <summary>
    /// 大小(单位B)
    /// </summary>
    public int Size { get; set; }
    /// <summary>
    /// 地址
    /// </summary>
    public string Path { get; set; }

    public Picture() { }
    public Picture(string content, int size, string path)
    {
        this.Content = content;
        this.Size = size;
        this.Path = path;
    }

    /// <summary>
    /// 图片存储到文件中,并为Path赋值
    /// </summary>
    public void StoreToFile()
    {

    }
}

上面设计的文字类和图片类中存在代码冗余，为了去除冗余，我通过提取共性的方式引入了第三个类，并让其他两个类继承它，代码如下：

/// <summary>
/// 信息
/// </summary>
public class Information
{
    /// <summary>
    /// 内容
    /// </summary>
    public string Content { get; set; }
    /// <summary>
    /// 大小(单位B)
    /// </summary>
    public int Size { get; set; }

    public Information() { }
    public Information(string content, int size)
    {
        this.Content = content;
        this.Size = size;
    }
}
/// <summary>
/// 文字
/// </summary>
public class Word : Information
{
    public Word() { }
    public Word(string content, int size)
    {
        this.Content = content;
        this.Size = size;
    }
}
/// <summary>
/// 图片
/// </summary>
public class Picture : Information
{
    /// <summary>
    /// 地址
    /// </summary>
    public string Path { get; set; }

    public Picture() { }
    public Picture(string content, int size, string path)
    {
        this.Content = content;
        this.Size = size;
        this.Path = path;
    }

    /// <summary>
    /// 图片存储到文件中,并为Path赋值
    /// </summary>
    public void StoreToFile()
    {

    }
}
/// <summary>
/// 实现对象
/// </summary>
public class RealizeObject
{
    public void Realize()
    {
        //Word类和Picture类继承Information类后，Information类的Content和Size属性就像Word类和Picture类的属性一样
        Word word = new Word("book", 4);
        Picture picture = new Picture("", 0, @"C:\Users\Images\");
        Information info = new Information("this is Info", 12);
    }
}

通过继承连接文字/图片类和它们提取共性的信息类，实现了代码的复用性，后期如果加上音频类和视频类也可以通过继承复用信息类的代码，而不用重复编写Content和Size属性。

 

继承的规则：

1、子类可以继承除了父类构造函数之外的所有非私有成员。

2、子类的任意构造函数调用之前会先调用父类的默认构造函数。

3、子类的可访问性不能高于父类，因为这样会强制父类的可访问性同子类的可访问性（比如Word用public修饰，Information用internal修饰）。

4、C#不允许类的多重继承，即一个类只能有一个直接父类（继承引号符后面只能写一个类）。

 

根据继承规则二，总结继承中代码的执行顺序：执行变量的初始化表达式 → 执行父类的（默认）构造函数 → 调用类型自己的构造函数

public class A
{
    public To t = new To("TO A");

    public A()
    {
        Console.WriteLine("A");
    }
}
public class B : A
{
    public To t = new To("TO B");

    public B()
    {
        Console.WriteLine("B");
    }
}
public class C : B
{
    public To t = new To("TO C");

    public C()
    {
        Console.WriteLine("C");
    }
}
public class To
{
    public To(string msg)
    {
        Console.WriteLine(msg);
    }
}
public class RealizeObject
{
    public void Realize()
    {
        C c = new C();
        //输出结果是：
        //TO C
        //TO B
        //TO A
        //A
        //B
        //C
    }
}

 

二、C#关键字：base

　　继承的规则一说明子类无法使用父类的构造函数，所以我在文字类和图片类中创建了自己的构造函数。继承的规则二说明子类只能隐式地调用父类的默认构造函数，而无法调用父类的非默认构造函数，即无法复用父类的非默认构造函数，所以可以通过base关键字使子类的构造函数自定义调用父类的非默认构造函数。下面修改文字类和图片类使其复用父类的非默认构造函数：

/// <summary>
/// 文字
/// </summary>
public class Word : Information
{
    public Word() { }
    public Word(string content, int size) : base(content, size);
}
/// <summary>
/// 图片
/// </summary>
public class Picture : Information
{
    /// <summary>
    /// 地址
    /// </summary>
    public string Path { get; set; }

    public Picture() { }
    public Picture(string content, int size, string path)
        : base(content, size)
    {
        this.Path = path;
    }

    /// <summary>
    /// 图片存储到文件中,并为Path赋值
    /// </summary>
    public void StoreToFile()
    {

    }
}

base关键字除了可以复用父类非默认构造函数之外，还可以复用父类的其他非私有成员（见C#多态）。

总结：base关键字的使用方式同this关键字一样，区别在于this关键字指向本类，base关键字指向父类。

 

三、C#关键字：sealed

　　sealed关键字可以防止被继承或者被重写。

/// <summary>
/// 视频类（不能被其他类继承）
/// </summary>
public sealed class Video : Information { }

　　注：sealed在防止被继承时多用于工具类。

　　sealed防止被重写（见C#多态）。

 

四、C#关键字：protected

　　protected是专门用于继承中的访问修饰符，修饰在父类的成员上使其成员可被本类及其子类访问。

　　注：protected多用于修饰父类的方法。

　　访问修饰符直白对比：对全世界开放，使用public；只对本国开放，使用internal；只对家族开放，使用protected；只有自己知道，使用private。

 

五、类型之间的关系：包含

　　C#五大类型（类、接口、委托、枚举、结构）之间的相互嵌套即包含关系。既可以包含已定义类型也可以直接在被包含类型内定义类型。

　　包含的作用同继承一样也是提高代码的复用性。

/// <summary>
/// 洗衣机类
/// </summary>
public class WashingMachine
{

}
/// <summary>
/// 房间类
/// </summary>
public class House
{
    /// <summary>
    /// 房间类包含已定义的洗衣机类
    /// </summary>
    public WashingMachine washingMachine { get; set; }

    /// <summary>
    /// 直接在房间类中定义空调类
    /// </summary>
    public class AirConditioner
    {

    }

    /// <summary>
    /// 直接在房间类中定义性别枚举
    /// </summary>
    public enum Sex { man, woman }
}