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本文是深入淺出OOP第二篇，主要說說繼承的話題。
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
在這個繼承關(guān)系中，預(yù)定義的類是基類，新類是子類
繼承常常用于實(shí)現(xiàn)代碼重用
繼承允許子類復(fù)用基類非private的的數(shù)據(jù)和方法
創(chuàng)建一個Console工程，命名為InheritanceAndPolymorphism。添加ClassA、ClassB類，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，肯定會報錯的。
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)槲覀冊贑lassA中未定義Display1的方法。 下面我們重寫，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)可以訪問其基類的Display1函數(shù)了，這個簡單的實(shí)例說明了繼承可復(fù)用基類的妙處，下面這張圖以父子財產(chǎn)繼承關(guān)系說明了繼承的意義
再來看另外一個場景，假設(shè)ClassA也有一個Display1函數(shù)，簽名和其基類一樣的：
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
看起來結(jié)果是對的，ClassA默認(rèn)調(diào)用了自己的Display1函數(shù)，但是Visual Studio有一個警告：
Warning: '
InheritanceAndPolymorphism.ClassA.Display1()' hides inherited member 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB.Display1()'. Use thenewkeyword if hiding was intended.
C#中對方法的調(diào)用首先是查詢ClassA自己中有無Display1函數(shù)，再查詢其基類有無Display1函數(shù)。在基類和子類出現(xiàn)同樣函數(shù)的情況現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目中是存在的，可能是基類代碼過于陳舊了，子類既想用同簽名的函數(shù)，又無法停止基類的同簽名函數(shù)，故會出現(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。
我們再試試在CalssA中通過base調(diào)用基類同名方法的情況：
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
這個實(shí)驗(yàn)說明C#提供了base關(guān)鍵詞，用于在繼承中子類調(diào)用基類的函數(shù)或者變量(非private類型)。
同樣的，在ClassA.Display1中調(diào)用其基類的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
那么可否通過基類調(diào)用其子類的函數(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)行報錯：
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
原因是繼承無法實(shí)現(xiàn)逆向調(diào)用，既基類無法調(diào)用子類。
除了構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，子類繼承了其基類的一些(包括private的成員變量和成員函數(shù)，只是無法訪問)。
在C#中，一個類默認(rèn)繼承的是object類型，object是C#所有引用類型的基類；同時，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
{
}'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，自定義類無法繼承自C#內(nèi)置的一些類，如System.ValueType, System.Enum, System.Delegate, System.Array, etc。
下面這個例子我們再看看C++中的多類繼承是否可在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，請用接口實(shí)現(xiàn)。
那么可否實(shí)現(xiàn)循環(huán)依賴?yán)^承呢？
public class ClassW: ClassY
{
} public class ClassX: ClassW
{
} public class ClassY : ClassX
{
}
代碼邏輯很簡單，ClassW繼承自ClassY，ClassX繼承自ClassW, ClassY繼承自ClassX。
但是編譯后報錯了：
Error: Circular base class dependency involving 'InheritanceAndPolymorphism.ClassX' and 'InheritanceAndPolymorphism.ClassW'.
我們得出一個結(jié)論，C#中不許環(huán)形依賴?yán)^承。
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的對象是否可賦值。
編譯的結(jié)果是：報錯了
Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB'
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，但是這里用等號比較的是類型--引用地址，故無法進(jìn)行賦值。
我們再來試試?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#中子類對象可直接賦值給基類對象，基類對象需要往下強(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;
}
}
這樣編譯就通過了。
如果ClassA不繼承自ClassB，則這種強(qiáng)轉(zhuǎn)在C#中是會報錯的：
Cannot convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB'
Cannot convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA'
無法阻止子類覆蓋基類同簽名方法
繼承關(guān)系是子類的同簽名方法先查找，再查找其基類的
base關(guān)鍵字被C#用于在子類中調(diào)用基類函數(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)，子類繼承了基類的一些
自定義類默認(rèn)繼承自O(shè)bject類型，但是C#的這些類型不能被繼承：System.ValueType, System.Enum, System.Delegate, System.Array, etc.
C#不支持從多類繼承
C#不支持循環(huán)繼承
子類對象可直接賦值給基類，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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