C#面向對象核心-多態

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多態 1 認識多態 1.1 基本概念 多態是同一個行為具有多個不同表現形式或形態的能力,意味著有多重形式。在面向對象編程範式中,多態性往往表現為"一個介面,多個功能"。 在 C# 中,每個類型都是多態的,因為包括用戶定義類型在內的所有類型都繼承自 Object。 多態性分為靜態的和動態多態。在靜態多 ...


多態

1 認識多態

1.1 基本概念

多態是同一個行為具有多個不同表現形式或形態的能力,意味著有多重形式。在面向對象編程範式中,多態性往往表現為"一個介面,多個功能"。

在 C# 中,每個類型都是多態的,因為包括用戶定義類型在內的所有類型都繼承自 Object。

多態性分為靜態的和動態多態。在靜態多態性中,函數的響應是在編譯時發生的。在動態多態性中,函數的響應是在運行時發生的。

  • 靜態多態:函數重載、運算符重載
  • 動態多態:vob(virtual 虛函數,override 重寫,base 父類)、抽象函數、介面

1.2 使用

class GameObject
{
    public string name;
    public GameObject(string name)
    {
        this.name = name;
    }
    //虛函數 可以被子類重寫
    public virtual void Atk()
    {
        Console.WriteLine("游戲對象進行攻擊");
    }
}
class Player : GameObject
{
    public Player(string name) : base(name)//調用父類的構造函數
    {

    }
    //重寫虛函數
    public override void Atk()
    {
        Console.WriteLine("玩家對象進行攻擊");
    }
}
class Monster : GameObject
{
    public Monster(string name) : base(name)
    {

    }
    public override void Atk()
    {
        base.Atk();//base代表父類,可以通過它來保留父類的行為,會調用一次父類的方法
        Console.WriteLine("怪物對象進行攻擊");
    }
}

class Father
{
    public void SpeakName()
    {
        Console.WriteLine("Father的方法");
    }
}
class Son : Father
{
    public new void SpeakName()
    {
        Console.WriteLine("Son的方法");
    }
}

//Main
//用父類取裝載子類的對象時,有兩個同名的方法,會優先調用父類的 多態就用來解決這類問題
Father f = new Son();
f.SpeakName();
(f as Son).SpeakName();

GameObject p = new Player("abc");//虛函數和重寫解決了問題
p.Atk();

GameObject m = new Monster("def");
m.Atk();
/*
輸出:
Father的方法
Son的方法

玩家對象進行攻擊

游戲對象進行攻擊
怪物對象進行攻擊
*/

2 abstract 抽象類和抽象方法

2.1 抽象類

abstract 關鍵字修飾的類。

特點:

  • 不能被實例化
  • 可以包含抽象方法
  • 繼承抽象類必須重寫其抽象方法
abstract class Thing//抽象一類物品
{
    public string name;
    
    //可以在抽象類中寫抽象函數
}
class Water : Thing
{

}

2.2 抽象方法

abstract 修飾的方法,又叫 純虛方法

特點:

  • 只能在抽象類中聲明
  • 沒有方法體
  • 不能是私有的
  • 繼承後必須實現,用override重寫
abstract class Fruits
{
    public string name;

    public virtual void Test()
    {
        //虛方法可以寫邏輯
    }
    public abstract void Bad();//抽象方法
}
class Apple : Fruits
{
    //虛方法在子類中可以選擇是否重寫
    //抽象方法一定要重寫
    public override void Bad()
    {

    }
}

3 介面

3.1 基本概念

關鍵字:interface,介面是行為的抽象規範,是抽象行為的“基類”,各種類通過繼承它來實現對應的行為。

介面聲明規範:

  1. 不包含成員變數
  2. 只包含方法、屬性、索引器、事件
  3. 成員不能被實現
  4. 成員可以不寫訪問修飾符,而且不能是私有的
  5. 介面不能繼承類,但是介面可以繼承另一個介面

介面使用規範:

  1. 類可以繼承多個介面
  2. 類繼承介面後,必須實現介面中所有成員

特點:

  1. 它和類的聲明類似
  2. 介面是用來繼承的
  3. 介面不能被實例化,但可以作為容器來存儲對象

3.2 聲明

/*
interface 介面名
{

}
介面名:I+帕斯卡命名法
*/
interface IFly
{
    void Fly();//方法

    string Name//屬性
    {
        get;
        set;
    }

    int this[int index]//索引
    {
        get;
        set;
    }

    event Action doSomething;//事件
}

3.3 使用

介面用來繼承:

  1. 類可以繼承1個類,n個介面
  2. 繼承了介面後,必須實現其中的內容,而且必須為 public
  3. 實現的介面函數,可以加 visual 再在子類中 override
  4. 介面遵循里氏替換原則
class Animal
{

}
class Tiger : Animal, IFly//繼承類和介面
{
    //實現介面內容
    public void Fly()
    {

    }
    public string Name
    {
        get;
        set;
    }
    public int this[int index]
    {
        get
        {
            return 0;
        }
        set
        {

        }
    }
    public event Action doSomething;
}

3.4 介面繼承介面

  • 介面繼承介面時,不需要實現
  • 類繼承介面後,去實現介面的所有內容
interface IWalk
{
    void Walk();
}

interface IMove : IFly, IWalk
{

}

class Test : IMove//實現所有內容
{
    public int this[int index] 
    { 
        get => throw new NotImplementedException(); set => throw new NotImplementedException(); 
    }

    public string Name 
    { 
        get => throw new NotImplementedException(); set => throw new NotImplementedException(); 
    }

    public event Action doSomething;

    public void Fly()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    public void Walk()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

3.5 顯示實現介面

  • 當一個類繼承兩個介面,但是介面中存在著同名方法時使用
  • 註意:顯示實現介面時,不能寫訪問修飾符
interface IAtk
{
    void Atk();
}
interface ISuperAtk
{
    void Atk();
}

class Player : IAtk, ISuperAtk
{
    //顯示實現介面:介面名.行為名
    void IAtk.Atk()
    {

    }
    void ISuperAtk.Atk()
    {

    }
}

4 sealed 密封方法

4.1 基本概念

  • 密封方法:用 sealed 修飾的重寫函數,讓虛方法或抽象方法不能再被重寫,和 override 一起出現
  • 密封類:用 sealed 修飾的類,讓類不能被繼承

4.2 使用

abstract class Animal
{
    public string name;

    public abstract void Eat();

    public virtual void Speak()
    {
        Console.WriteLine("giao");
    }
}

class Person : Animal
{
    public override void Eat()
    {

    }

    public override void Speak()
    {

    }
}

class WhitePerson : Person
{
    public sealed override void Eat()//不能重寫了
    {
        base.Eat();
    }

    public override void Speak()
    {
        base.Speak();
    }
}

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