C#多態

C#多態

多態性（C# 編程指南）轉自MSDN

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通過繼承，一個類可以用作多種類型：可以用作它自己的類型、任何基類型，或者在實現接口時用作任何接口類型。這稱為多態性。C# 中的每種類型都是多態的。類型可用作它們自己的類型或用作 Object 實例，因為任何類型都自動將 Object 當作基類型。

多態性不僅對派生類很重要，對基類也很重要。任何情況下，使用基類實際上都可能是在使用已強制轉換為基類類型的派生類對象。基類的設計者可以預測到其基類中可能會在派生類中發生更改的方面。例如，表示汽車的基類可能包含這樣的行為：當考慮的汽車為小型貨車或敞篷汽車時，這些行為將會改變。基類可以將這些類成員標記為虛擬的，從而允許表示敞篷汽車和小型貨車的派生類重寫該行為。

多態性概述

當派生類從基類繼承時，它會獲得基類的所有方法、字段、屬性和事件。面向對象的語言使用虛方法表達多態。若要更改基類的數據和行為，您有兩種選擇：可以使用新的派生成員替換基成員，或者可以重寫虛擬的基成員。

使用新的派生成員替換基類的成員需要使用 new 關鍵字。如果基類定義了一個方法、字段或屬性，則 new 關鍵字用于在派生類中創建該方法、字段或屬性的新定義。new 關鍵字放置在要替換的類成員的返回類型之前。例如：

public?class?BaseClass
?2{
?3????public?void?DoWork()?{?}
?4????public?int?WorkField;
?5????public?int?WorkProperty
?6????{
?7????????get?{?return?0;?}
?8????}
?9}
10public?class?DerivedClass?:?BaseClass
11{
12????public?new?void?DoWork()?{?}
13????public?new?int?WorkField;
14????public?new?int?WorkProperty
15????{
16????????get?{?return?0;?}
17????}
18}
19

使用 new 關鍵字時，調用的是新的類成員而不是已被替換的基類成員。這些基類成員稱為隱藏成員。如果將派生類的實例強制轉換為基類的實例，就仍然可以調用隱藏類成員。例如：

DerivedClass B = new DerivedClass();
B.DoWork();? // Calls the new method.

BaseClass A = (BaseClass)B;
A.DoWork();? // Calls the old method.

為了使派生類的實例完全接替來自基類的類成員，基類必須將該成員聲明為虛擬的。這是通過在該成員的返回類型之前添加 virtual 關鍵字來實現的。然后，派生類可以選擇使用 override 關鍵字而不是 new，將基類實現替換為它自己的實現。例如：

public class BaseClass
{
??? public virtual void DoWork() { } ????
????public virtual int WorkProperty
??? {
??????? get { return 0; }
??? }
}
public class DerivedClass : BaseClass
{
??? public override void DoWork() { }
??? public override int WorkProperty
??? {
??????? get { return 0; }
??? }
}

字段不能是虛擬的，只有方法、屬性、事件和索引器才可以是虛擬的。當派生類重寫某個虛擬成員時，即使該派生類的實例被當作基類的實例訪問，也會調用該成員。例如：

DerivedClass B = new DerivedClass();
B.DoWork();? // Calls the new method.

BaseClass A = (BaseClass)B;
A.DoWork();? // Also calls the new method.

使用虛擬方法和屬性可以預先計劃未來的擴展。由于在調用虛擬成員時不考慮調用方正在使用的類型，所以派生類可以選擇完全更改基類的外觀行為。

無論在派生類和最初聲明虛擬成員的類之間已聲明了多少個類，虛擬成員都將永遠為虛擬成員。如果類 A 聲明了一個虛擬成員，類 B 從 A 派生，類 C 從類 B 派生，則類 C 繼承該虛擬成員，并且可以選擇重寫它，而不管類 B 是否為該成員聲明了重寫。例如：

public class A
{
??? public virtual void DoWork() { }
}
public class B : A
{
??? public override void DoWork() { }
}

public class C : B
{
??? public override void DoWork() { }
}

派生類可以通過將重寫聲明為密封的來停止虛擬繼承。這需要在類成員聲明中將 sealed 關鍵字放在 override 關鍵字的前面。例如：

public class C : B
{
??? public sealed override void DoWork() { }
}

在上面的示例中，方法 DoWork 對從 C 派生的任何類都不再是虛擬的。它對 C 的實例仍然是虛擬的 -- 即使將這些實例強制轉換為類型 B 或類型 A。派生類可以通過使用 new 關鍵字替換密封的方法，如下面的示例所示：

public class D : C
{
??? public new void DoWork() { }
}

在此情況下，如果在 D 中使用類型為 D 的變量調用 DoWork，被調用的將是新的 DoWork。如果使用類型為 C、B 或 A 的變量訪問 D 的實例，對 DoWork 的調用將遵循虛擬繼承的規則，即把這些調用傳送到類 C 的 DoWork 實現。

已替換或重寫某個方法或屬性的派生類仍然可以使用基關鍵字訪問基類的該方法或屬性。例如：

public class A
{
??? public virtual void DoWork() { }
}
public class B : A
{
??? public override void DoWork() { }
}

public class C : B
{
??? public override void DoWork()
??? {
??????? // Call DoWork on B to get B's behavior:
??????? base.DoWork();

??????? // DoWork behavior specific to C goes here:
??????? // ...
??? }
}

注意

建議虛擬成員在它們自己的實現中使用 base 來調用該成員的基類實現。允許基類行為發生使得派生類能夠集中精力實現特定于派生類的行為。未調用基類實現時，由派生類負責使它們的行為與基類的行為兼容。