virtual关键字的本质是什么？

MSDN上对virtual方法的解释：试着翻译如下

当一个方法声明包含virtual修饰符，这个方法就是虚方法。如果没有virtual修饰符，那么就不是虚方法。

非虚方法的实现是不变的：不管该方法是被声明该方法的类的实例调用，还是该类的子类所调用，实现的结果都是一样。相比之下，虚方法会在子类中被取代。取代继承的虚方法的过程就是override。

在一个虚方法的调用中，方法所在的实例的运行时类型决定了实际哪个方法要被实现。在一个非虚方法的调用中，实例的编译时类型（编译时类型与运行时类型的区别）是决定性因素。准确地说，当一个参数列表为A，名叫N的方法在编译时类型C和运行时类型R的实例上调用时（R或者是C或者是C的子类），调用过程如下进行：

• 首先，重载决议应用在C，N和A上，去从方法集合中选择一个在C中声明并继承的特定的方法M。
• 然后，如果M是非虚方法，M就被调用。
• 否则，M是虚方法，R中M派生程度最大的方法的实现被调用。

对于声明或继承于一个类的每个虚方法，相对于那个类都有一个派生程度最大的实现。对于每一个类R，派生程度最大的虚方法实现如下定义：

• 如果R包含M的virtual声明，那么这就是M的派生程度最大的实现。
• 否则，如果R包含M的override，那么，这就是M的派生程度最大的实现。
• 否则，R的M派生程度最大的实现与R的直接父类的M最大派生程度最大实现相同。

using System;
class A
{
   public void F() { Console.WriteLine("A.F"); }
   public virtual void G() { Console.WriteLine("A.G"); }
}
class B: A
{
   new public void F() { Console.WriteLine("B.F"); }
   public override void G() { Console.WriteLine("B.G"); }
}
class Test
{
   static void Main() {
      B b = new B();
      A a = b;
      a.F();
      b.F();
      a.G();
      b.G();
   }
}

结果：

A.F
B.F
B.G
B.G

 这么一大段，实在很难看懂。最后，根据《你必须知道的.NET》一书的对继承本质的描述，感觉清晰了一些。试着归纳如下：

对于给定的两个类：

   class A
    {
        public virtual void F()
        {
            Console.WriteLine("A.F");
        }
    }
     class B :A
     {
         public override void F()
         {
             Console.WriteLine("B.F");
         }
     }

以及程序：

A a=new B();
a.F();//"B.F"

到底发生了什么呢？

根据下图:

显然A是编译时类型，指向了作为运行时类型B的实例。

当new B()时，首先将B的父类A所有的虚方法都复制了一份，然后和B中自己所有的方法对比，如果B中有override的虚方法，则以子类的方法替换父类的方法，同时添加子类其他的新方法。

因此，结果是B中的方法被执行。

另一个例子：

    class Z
    {
        public virtual void F1()
        {
            Console.WriteLine("Z.F");
        }
    }
    class E:Z
    {
        public string type = "eType";
        public override void F1()
        {
            Console.WriteLine(type);
        }
    }
    class F : E
    {
        public string type = "fType";
        public override void F1()
        {
            Console.WriteLine(type);
        }
    }

E e=new F();
Console.WriteLine(e.type);
e.F1();

结果出我意外：e.type里是eType,而e.F1()则是fType。

后者不难理解，因为是override，而前者是因为其为E类型，会首先访问离E类型创建最近的字段或方法。

最后，仍旧是MSDN上的一个例子

 class A
    {
        public virtual void F() { Console.WriteLine("A.F"); }
    }
    class B : A
    {
        public override void F() { Console.WriteLine("B.F"); }
    }
    class C : B
    {
        new public virtual void F() { Console.WriteLine("C.F"); }
    }
    class D : C
    {
        public override void F() { Console.WriteLine("D.F"); }
    }

            D d = new D();
            A a = d;
            B b = d;
            C c = d;
            a.F();
            b.F();
            c.F();
            d.F();

结果依次是：

B.F

B.F

D.F

D.F

两个D.F的结果好理解，为什么前两个是B.F呢？

因为d中其实有两个方法，一个是被隐藏的F()，其实现是B.F，另一个是显式的F()，其实现是D.F。根据”new则看类型，override只管新“，因为类型为A和B，那么其结果就为被隐藏的B.F。