派生
对一个现有的类型进行扩展,以便添加更多的功能,或者对现有的类型的操作进行重写。
比如可以将两个类都适用的方法和属性,用一个新的类进行重构,两个类再分别继承这个类。
定义一个派生类时,要在类标识符后面添加一个冒号,接着添加基类名称。
可以多重继承,且继承链是没有限制的,每个派生类都拥有由其所有基类公开出来的全部成员。
注:所有的类都派生自object类。
1、基类型和派生类型之间的转型
由于派生建立了一个属于关系,所以总是可以将一个派生类型直接赋值给一个基类型。
隐式转换:可以将一个派生类的引用直接赋值给一个基类对象。不会发生数据丢失。
显式转换:语法格式与基本类型一致,有可能发生数据的丢失等。
隐式转型为基类不会实例化一个新的实例。相反,同一个实例会被引用为基类型,而它现在
提供的功能(也就是可访问的成员)是基类型的。
类似地,将基类向下转型为派生类,会引用更具体的类型,类型可用的操作也会进行扩展,但这
种转换是有限制的,实际被实例化的类型必须是要转换成的目标类型的一个实例。
注:从派生类转换为基类只会保留基类中可访问的成员,不能保留子类中可访问的成员。
代码:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 Contact contact = new Contact(); 6 PdaItem pda = new PdaItem(); 7 pda = contact; 8 } 9 }10 public class PdaItem11 {12 public string Name { set; get; }13 public DateTime LastUpdated { set; get; }14 }15 public class Contact : PdaItem16 {17 public string Address { set; get; }18 public string Phone { set; get; }19 }
2、定义自定义转换
类型间的转并不限于单一继承的类型。完全不相关的类型相互之间也能进行转换。这里的关键在于在两个
类型之间提供一个转型运算符。C#允许类型包含显式或隐式转型运算符。
implicit operator 类型(参数)
{
}
explicit operator 类型(参数)
{
}
代码:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 PdaItem pda = new PdaItem("name1", DateTime.Now); 6 Contact contact = new Contact("name2", DateTime.Now.AddDays(2), "beijing", "110"); 7 pda = contact; 8 Person person = new Person("PersonName1", "tianjin"); 9 contact = person;10 }11 }12 public class PdaItem13 {14 public PdaItem()15 {16 }17 public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)18 {19 Name = pName;20 LastUpdated = pLastUpdated;21 }22 public string Name { set; get; }23 public DateTime LastUpdated { set; get; }24 }25 public class Contact : PdaItem26 {27 public Contact()28 {29 }30 public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated, string pAddress, string pPhone)31 : base(pName, pLastUpdated)32 {33 Address = pAddress;34 Phone = pPhone;35 }36 public string Address { set; get; }37 public string Phone { set; get; }38 }39 public class Person40 {41 public Person(string pName, string pAddress)42 {43 Name = pName;44 Address = pAddress;45 }46 public string Name { set; get; }47 public string Address { set; get; }48 ///49 /// 隐式转换50 /// 51 /// 52 ///53 public static implicit operator Contact(Person person)54 {55 Contact c = new Contact();56 c.Name = person.Name;57 c.Address = person.Address;58 c.LastUpdated = DateTime.Today;59 c.Phone = "120";60 return c;61 }62 }
3、访问修饰符
在派生类当中可以访问 public、protected修饰的基类成员。
4、扩展方法
扩展方法的一个特点是,它们都是静态方法,不可被继承。
5、单一继承
C#是一种单一继承的编程语言,C#编译成的CIL语言也是一样。
在极少数需要多重继承结构的情况下,一般的解决方案是使用聚合,而不是继承第二个包含这个类的实例的类。
声明一个主要基类,然后派生一个出一个新的类。再定义第二个基类(只是名义上的),将第二个基类的一个对象作为派生类的一个字段,所有第二个基类的成员,都在派生类中重写。通过操作一个基类的对象实例来完成。
派生类将调用委托给字段。
除了因为委托而增加的复杂性,另一个缺点在于,在第二个基类上新增的任何方法
都需要人工添加到派生类中,否则派生类无法公共新增的功能(第二个基类上的功能需要操作第一个
基类中的成员和派生中的成员时)。
代码:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 Contact p = new Contact("xxm", DateTime.Now, 1); 6 Console.WriteLine(p.GetSex()); 7 Console.ReadLine(); 8 9 10 }11 }12 public class PdaItem13 {14 public PdaItem()15 {16 }17 public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)18 {19 Name = pName;20 LastUpdated = pLastUpdated;21 }22 public string Name { set; get; }23 public DateTime LastUpdated { set; get; }24 }25 public class Person26 {27 public Person(int pSex)28 {29 Sex = pSex;30 }31 public int Sex { set; get; }32 public string GetSex()33 {34 switch (Sex)35 {36 case 0:37 return "女";38 case 1:39 return "男";40 default:41 return "未定义";42 }43 }44 45 46 }47 public class Contact : PdaItem48 {49 public Contact()50 {51 }52 public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated, int sex)53 : base(pName, pLastUpdated)54 {55 person = new Person(sex);56 }57 public Person person { set; get; }58 public int Sex59 {60 set { person.Sex = value; }61 get { return person.Sex; }62 }63 public string GetSex()64 {65 switch (Sex)66 {67 case 0:68 return Name + "," + "女" + "," + LastUpdated;69 case 1:70 return Name + "," + "男" + "," + LastUpdated; ;71 default:72 return Name + "," + "未定义" + "," + LastUpdated; ;73 }74 }75 }
6、密封类
把类标记为sealed修饰。
不能从密封类中派生出其他类,也就是不能作为基类被继承。
基类的重写
在派生类中可以访问基类的所有public、protected成员。
可以重写(替换)基类中的实现。
1、virtual修饰符
C#支持重写实例方法和属性,但不支持重写字段或者任何静态成员。
为了进行重写,要求在基类和派生类中都显式地执行一个操作。
在基类中,必须将允许重写的每个成员标记为virtual。
在派生类中使用override。
virtual标志着一个方法或属性可以在派生类中被替换(重写)。
重载一个成员,会造成“运行时”调用最底层的或者说派生得最远的实现。
虚方法只提供了默认实现,这种实现可由派生类完全重写。
注:只有实例成员才可以 是virtual的。static virtual是无意义的。也不允许出现。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 PdaItem p = new PdaItem("pname", DateTime.Now.AddDays(-2)); 6 Contact c = new Contact("name1", DateTime.Now); 7 p = c; 8 p.Name = "name1"; 9 Console.WriteLine(p.Name);10 11 12 }13 }14 public class PdaItem15 {16 public PdaItem()17 {18 }19 public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)20 {21 Name = pName;22 LastUpdated = pLastUpdated;23 }24 public virtual string Name { set; get; }25 26 public DateTime LastUpdated { set; get; }27 }28 29 public class Contact : PdaItem30 {31 public override string Name32 {33 get34 {35 return FirtstName;36 }37 set38 {39 FirtstName = value + " from Contact";40 }41 }42 public string FirtstName;43 public Contact()44 {45 }46 public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated)47 : base(pName, pLastUpdated)48 {49 50 51 }52 53 }
输出:name1 from Contact;
2、new 运算符
在基类中的成员没有被声明为virtual时,如果在派生类中声明一个相同签名的成员时。
需要使用new修饰符(如果不指定override 和new,默认为new,从而维持了版本的安全性)。
使用new修饰符,它在基类面前隐藏了派生类的重新声明的成员。在这种情况下,不是调用派生得
最远的成员,相反,基类的成员会搜索继承链,找到使用了new修饰符的那个成员之前的成员,然后
调用该成员。如果继承链中仅包含两个类,就会使用基类的成员,感觉就像是派生类没有重写那个成
员。
注:以上针对的都是基类的对象的搜索。派生类对象的查找以其自身为标准,寻找自己的派生类中的重写之类的。
代码:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 PdaItem p = new PdaItem("pname", DateTime.Now.AddDays(-2)); 6 Contact c = new Contact("name1", DateTime.Now); 7 p = c; 8 p.Name = "name1"; 9 Console.WriteLine(p.Name);10 11 12 }13 }14 public class PdaItem15 {16 public PdaItem()17 {18 }19 public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)20 {21 Name = pName;22 LastUpdated = pLastUpdated;23 }24 public string Name { set; get; }25 26 public DateTime LastUpdated { set; get; }27 }28 29 public class Contact : PdaItem30 {31 public new string Name32 {33 get34 {35 return FirtstName;36 }37 set38 {39 FirtstName = value + " from Contact";40 }41 }42 public string FirtstName;43 public Contact()44 {45 }46 public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated)47 : base(pName, pLastUpdated)48 {49 50 51 }52 53 }
输出:name1
3、sealed修饰符
virtual也可以通过sealed修饰符,从而禁止子类重写声明为virtual的基类成员。
在子类的使用了override重写的方法(任何用override修饰的成员会自动成为virtual成员,可以通过sealed修饰,防止被此类的子类继续重写。
4、base成员
重新声明一个成员时,开发者经常需要调用基类的一个成员。
通过base.成员,访问基类中的成员(通常用来访问被重写的成员)。
5、构造器
实例化一个派生类时,运行时 首先调用基类的构造器,以避免基类构造器被绕过。
假如基类没有默认构造器,就是需要在子类的构造器显式调用
public aaaa(string name):base(name)
{
}
6、抽象类
abstract 修饰。
抽象类是仅供派生的类。无法实例化一个抽象类,只能实例化从它派生的类。不抽象、可直接实例休的类称为具体类。
抽象类代表抽象的实体。其抽象成员定义了从抽象实例派生的一个对象应包含什么东西,但它们不能包含实现。
一个类要想从抽象类成功地派生,它必须为抽象基类中的抽象方法提供具体的实现。
抽象类的主要特征在于它包含抽象成员。抽象成员是不具有实现的一个方法或属性,其作用是强制所有派生类提供实现。
由于抽象成员应当是要被重写的,因此这类成员会自动成为virtual成员,而且不能这样显式地声明virtual。
抽象成员不能是private的,否则派生类看不见它们。
注:抽象类可以包含非抽象成员。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 PdaItem p; 6 Contact c = new Contact("contact name"); 7 p = c; 8 Console.WriteLine(p.Name +","+ p.GetSummary()); 9 10 Appointment ap = new Appointment("appointment name");11 p = ap;12 Console.WriteLine(p.Name + "," + p.GetSummary());13 Console.ReadLine();14 15 16 }17 }18 public abstract class PdaItem19 {20 public PdaItem()21 {22 23 }24 public PdaItem(string pName)25 {26 Name = pName;27 }28 public virtual string Name { set; get; }29 public abstract string GetSummary();30 }31 32 public class Contact : PdaItem33 {34 public new string Name35 {36 get37 {38 return FirtstName;39 }40 set41 {42 FirtstName = value + " from Contact";43 }44 }45 public string FirtstName;46 public Contact()47 {48 }49 public Contact(string pName)50 : base(pName)51 {52 53 54 }55 public override string GetSummary()56 {57 return "GetSummary() from Contact";58 }59 60 }61 public class Appointment : PdaItem62 {63 public new string Name64 {65 get66 {67 return FirtstName;68 }69 set70 {71 FirtstName = value + " from Appointment";72 }73 }74 public string FirtstName;75 public Appointment()76 {77 }78 public Appointment(string pName)79 : base(pName)80 {81 82 83 }84 public override string GetSummary()85 {86 return "GetSummary() from Appointment";87 }88 89 }
输出:
contact name,GetSummary() from Contact
appointment name,GetSummary() from Appointment
7、多态性
倘若同一个成员签名的实现在两个或多个类之间发生变化,就会获得面向对象程序设计的一个关键特性:多态性。
多态性(运行时多态)是指同一个签名可以有多个实现这一事实。
抽象成员是实现多态性的一个手段。(同理,虚成员也具有这一功效)。
代码:
8、所有类都从System.Object派生
System.Object的成员
Equals()
GetHashCode()
GetType()
ReferenceEquals()
ToString()
Finalize()
MemberwiseClose()
9、使用is运算符验证基础类型
对象 is 类型
is并非仅仅是检查数据能成功转型,还会检查底层对象本身是否是真的是一上对应的类型。
运算符能判断基础类型。
10、使用as运算符进行转换
对象 as 类型
注:使用as运算符,在转换无效的前提下,会赋值null
is运算符相较于as运算符的一个优点在于,后者不能成功判断基础类型。后者允许在一个继承链上向上或向下转型为
支持转型运算符的类型。