深入淺出OOP（二）:多態(tài)和繼承(繼承)-創(chuàng)新互聯(lián)

本文是深入淺出OOP第二篇，主要說(shuō)說(shuō)繼承的話(huà)題。

為洪山等地區(qū)用戶(hù)提供了全套網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作服務(wù)，及洪山網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)解決方案。主營(yíng)業(yè)務(wù)為成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)、洪山網(wǎng)站設(shè)計(jì)，以傳統(tǒng)方式定制建設(shè)網(wǎng)站，并提供域名空間備案等一條龍服務(wù)，秉承以專(zhuān)業(yè)、用心的態(tài)度為用戶(hù)提供真誠(chéng)的服務(wù)。我們深信只要達(dá)到每一位用戶(hù)的要求，就會(huì)得到認(rèn)可，從而選擇與我們長(zhǎng)期合作。這樣，我們也可以走得更遠(yuǎn)！

繼承的介紹

在OOP中，繼承有如下的定義：

繼承是一種OOP的機(jī)制，用于派生繼承預(yù)定義的類(lèi)
在這個(gè)繼承關(guān)系中，預(yù)定義的類(lèi)是基類(lèi)，新類(lèi)是子類(lèi)
繼承常常用于實(shí)現(xiàn)代碼重用
繼承允許子類(lèi)復(fù)用基類(lèi)非private的的數(shù)據(jù)和方法

繼承的實(shí)現(xiàn)

創(chuàng)建一個(gè)Console工程，命名為InheritanceAndPolymorphism。添加ClassA、ClassB類(lèi)，并拷貝下面的代碼：

ClassA:   class ClassA
     {
        
     }

ClassB:    class ClassB
    {        public int x = 100;        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display1");
        }        public void Display2()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display2");
        }
    }

在Program.cs中，調(diào)用ClassA

class Program
    {        static void Main(string[] args)
        {

            ClassA a = new ClassA();
            a.Display1();
        }
    }

如果運(yùn)行，肯定會(huì)報(bào)錯(cuò)的。

Error:'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' does not contain a definition for 'Display1' and no extension method 'Display1' accepting a first argument of type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' could be found

因?yàn)槲覀冊(cè)贑lassA中未定義Display1的方法。下面我們重寫(xiě)，使ClassA繼承自ClassB。

ClassA:  class ClassA:ClassB
    {
        
    }

ClassB:class ClassB
    {        public int x = 100;        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display1");
        }        public void Display2()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display2");
        }
    }

再次運(yùn)行，結(jié)果如下：

ClassB Display1

ClassA已經(jīng)可以訪(fǎng)問(wèn)其基類(lèi)的Display1函數(shù)了，這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例說(shuō)明了繼承可復(fù)用基類(lèi)的妙處，下面這張圖以父子財(cái)產(chǎn)繼承關(guān)系說(shuō)明了繼承的意義

深入淺出OOP（二）: 多態(tài)和繼承(繼承)

再來(lái)看另外一個(gè)場(chǎng)景，假設(shè)ClassA也有一個(gè)Display1函數(shù)，簽名和其基類(lèi)一樣的：

class ClassA:ClassB
    {        public void Display1()
        {
            System.Console.WriteLine("ClassA Display1");
        }
    }

ClassB:class ClassB
    {        public int x = 100;        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display1");
        }        public void Display2()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display2");
        }
    }

執(zhí)行后結(jié)果如下：

ClassA Display1

看起來(lái)結(jié)果是對(duì)的，ClassA默認(rèn)調(diào)用了自己的Display1函數(shù)，但是Visual Studio有一個(gè)警告：

Warning: 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA.Display1()' hides inherited member 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB.Display1()'. Use thenewkeyword if hiding was intended.

C#中對(duì)方法的調(diào)用首先是查詢(xún)ClassA自己中有無(wú)Display1函數(shù)，再查詢(xún)其基類(lèi)有無(wú)Display1函數(shù)。在基類(lèi)和子類(lèi)出現(xiàn)同樣函數(shù)的情況現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目中是存在的，可能是基類(lèi)代碼過(guò)于陳舊了，子類(lèi)既想用同簽名的函數(shù)，又無(wú)法停止基類(lèi)的同簽名函數(shù)，故會(huì)出現(xiàn)這樣的警告---盡管邏輯正確，但是這種設(shè)計(jì)還是有一些瑕疵的。

我們?cè)僭囋囋贑alssA中通過(guò)base調(diào)用基類(lèi)同名方法的情況：

ClassA:  class ClassA:ClassB
    {        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassA Display1");            base.Display1();
        }
    }

ClassB:class ClassB
    {        public int x = 100;        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display1");
        }        public void Display2()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display2");
        }
    }

執(zhí)行結(jié)果如下：

ClassA Display1
ClassB Display1

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明C#提供了base關(guān)鍵詞，用于在繼承中子類(lèi)調(diào)用基類(lèi)的函數(shù)或者變量(非private類(lèi)型)。

深入淺出OOP（二）: 多態(tài)和繼承(繼承)

同樣的，在ClassA.Display1中調(diào)用其基類(lèi)的Display2也是可以的，代碼如下所示：

/// <summary>
   /// ClassB: acting as base class 
   /// </summary>
   class ClassB
    {        public int x = 100;        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display1");
        }        public void Display2()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display2");
        }
    }    /// <summary>
    /// ClassA: acting as derived class    /// </summary>
    class ClassA : ClassB
    {        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassA Display1");            base.Display2();
        }
    }    /// <summary>
    /// Program: used to execute the method.    /// Contains Main method.    /// </summary>
    class Program
    {        static void Main(string[] args)
        {
            ClassA a = new ClassA();
            a.Display1();
            Console.ReadKey();
        }
    }

執(zhí)行結(jié)果如下：

ClassA Display1

ClassB Display2

那么可否通過(guò)基類(lèi)調(diào)用其子類(lèi)的函數(shù)呢？

/// <summary>
   /// ClassB: acting as base class 
   /// </summary>
   class ClassB
    {        public int x = 100;        public void Display1()
        {
            Console.WriteLine("ClassB Display1");
        }
    }    /// <summary>
    /// ClassA: acting as derived class    /// </summary>
    class ClassA : ClassB
    {        public void Display2()
        {
            Console.WriteLine("ClassA Display2");
        }
    }    /// <summary>
    /// Program: used to execute the method.    /// Contains Main method.    /// </summary>
    class Program
    {        static void Main(string[] args)
        {
            ClassB b = new ClassB();
            b.Display2();
            Console.ReadKey();
        }
    }

運(yùn)行報(bào)錯(cuò)：

Error: 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' does not contain a definition for 'Display2' and no extension method 'Display2' accepting a first argument of type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' could be found

原因是繼承無(wú)法實(shí)現(xiàn)逆向調(diào)用，既基類(lèi)無(wú)法調(diào)用子類(lèi)。

除了構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，子類(lèi)繼承了其基類(lèi)的一些(包括private的成員變量和成員函數(shù)，只是無(wú)法訪(fǎng)問(wèn))。

在C#中，一個(gè)類(lèi)默認(rèn)繼承的是object類(lèi)型，object是C#所有引用類(lèi)型的基類(lèi)；同時(shí)，繼承具有傳遞性，如ClassC繼承自ClassB，ClassB繼承自ClassA，則ClassC可完全復(fù)用ClassA的數(shù)據(jù)和函數(shù)---ClassC繼承了ClassA。

C#中所有的類(lèi)型都可被繼承嗎？

public class ClassW : System.ValueType
   {
   }   public class ClassX : System.Enum
   {
   }   public class ClassY : System.Delegate
   {
   }   public class ClassZ : System.Array
   {
   }

執(zhí)行結(jié)果：

'InheritanceAndPolymorphism.ClassW' cannot derive from special class 'System.ValueType'

'InheritanceAndPolymorphism.ClassX' cannot derive from special class 'System.Enum'

'InheritanceAndPolymorphism.ClassY' cannot derive from special class 'System.Delegate'

'InheritanceAndPolymorphism.ClassZ' cannot derive from special class 'System.Array'

運(yùn)行的結(jié)果讓人抓狂

在C#中，自定義類(lèi)無(wú)法繼承自C#內(nèi)置的一些類(lèi)，如System.ValueType,System.Enum,System.Delegate,System.Array, etc。

下面這個(gè)例子我們?cè)倏纯碈++中的多類(lèi)繼承是否可在C#中實(shí)現(xiàn)：

    public class ClassW
    {
    }    public class ClassX
    {
    }    public class ClassY : ClassW, ClassX
    {
    }

執(zhí)行結(jié)果：

Compile time Error: Class 'InheritanceAndPolymorphism.ClassY' cannot have multiple base classes: 'InheritanceAndPolymorphism.ClassW' and 'ClassX'.

執(zhí)行結(jié)論是：C#僅支持單類(lèi)繼承，不支持C++的這種星型繼承關(guān)系。要使用星型繼承關(guān)系，請(qǐng)用接口實(shí)現(xiàn)。

那么可否實(shí)現(xiàn)循環(huán)依賴(lài)?yán)^承呢？

   public class ClassW: ClassY
    {
    }    public class ClassX: ClassW
    {
    }    public class ClassY :  ClassX
    {
    }

代碼邏輯很簡(jiǎn)單，ClassW繼承自ClassY，ClassX繼承自ClassW, ClassY繼承自ClassX。

但是編譯后報(bào)錯(cuò)了：

Error: Circular base class dependency involving 'InheritanceAndPolymorphism.ClassX' and 'InheritanceAndPolymorphism.ClassW'.

深入淺出OOP（二）: 多態(tài)和繼承(繼承)

我們得出一個(gè)結(jié)論，C#中不許環(huán)形依賴(lài)?yán)^承。

實(shí)例對(duì)象的是否可賦值

ClassB:public class ClassB
    {        public int b = 100;
    }

ClassA:    public class ClassA
    {        public int a = 100;
    }

Program.cs 代碼如下

/// <summary>
    /// Program: used to execute the method.    /// Contains Main method.    /// </summary>
    public class Program
    {        private static void Main(string[] args)
        {
            ClassB classB = new ClassB();
            ClassA classA = new ClassA();
            classA = classB;
            classB = classA;
        }
    }

我們嘗試判斷ClassA、ClassB的對(duì)象是否可賦值。

編譯的結(jié)果是：報(bào)錯(cuò)了

Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB'

深入淺出OOP（二）: 多態(tài)和繼承(繼承)

盡管ClassA和ClassB里面的數(shù)據(jù)成員變量a數(shù)據(jù)一致，都為100，但是這里用等號(hào)比較的是類(lèi)型--引用地址，故無(wú)法進(jìn)行賦值。

我們?cè)賮?lái)試試?yán)^承關(guān)系的：

public class ClassB
    {        public int b = 100;
    }    public class ClassA:ClassB
    {        public int a = 100;
    }    /// <summary>
    /// Program: used to execute the method.    /// Contains Main method.    /// </summary>
    public class Program
    {        private static void Main(string[] args)
        {
            ClassB classB = new ClassB();
            ClassA classA = new ClassA();
            classA = classB;
            classB = classA;
        }
    }

ClassA繼承自ClassB，我們希望可以直接賦值其實(shí)例對(duì)象。

運(yùn)行結(jié)果如下：

Error: Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA'.

運(yùn)行結(jié)論：C#中子類(lèi)對(duì)象可直接賦值給基類(lèi)對(duì)象，基類(lèi)對(duì)象需要往下強(qiáng)轉(zhuǎn)。代碼修改如下：

public class ClassB
    {        public int b = 100;
    }    public class ClassA:ClassB
    {        public int a = 100;
    }    /// <summary>
    /// Program: used to execute the method.    /// Contains Main method.    /// </summary>
    public class Program
    {        private static void Main(string[] args)
        {
            ClassB classB = new ClassB();
            ClassA classA = new ClassA();
            classB=classA;
            classA = (ClassA)classB;
        }
    }

這樣編譯就通過(guò)了。

如果ClassA不繼承自ClassB，則這種強(qiáng)轉(zhuǎn)在C#中是會(huì)報(bào)錯(cuò)的：

Cannot convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB'

Cannot convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA'

本節(jié)結(jié)論

無(wú)法阻止子類(lèi)覆蓋基類(lèi)同簽名方法
繼承關(guān)系是子類(lèi)的同簽名方法先查找，再查找其基類(lèi)的
base關(guān)鍵字被C#用于在子類(lèi)中調(diào)用基類(lèi)函數(shù)、變量
繼承關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)
除了構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)，子類(lèi)繼承了基類(lèi)的一些
自定義類(lèi)默認(rèn)繼承自O(shè)bject類(lèi)型，但是C#的這些類(lèi)型不能被繼承：System.ValueType,System.Enum,System.Delegate,System.Array, etc.
C#不支持從多類(lèi)繼承
C#不支持循環(huán)繼承
子類(lèi)對(duì)象可直接賦值給基類(lèi)，反之需要強(qiáng)轉(zhuǎn)

原文地址：Diving in OOP (Day 2): Polymorphism and Inheritance (Inheritance)

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繼承的介紹

繼承的實(shí)現(xiàn)

執(zhí)行結(jié)果：

實(shí)例對(duì)象的是否可賦值

本節(jié)結(jié)論