六、C# 派生

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：

  

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Contact contact = new Contact();
            PdaItem pda = new PdaItem();
            pda = contact;
        }
    }
    public class PdaItem
    {
        public string Name { set; get; }
        public DateTime LastUpdated { set; get; }
    }
    public class Contact : PdaItem
    {
        public string Address { set; get; }
        public string Phone { set; get; }
    }

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：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PdaItem pda = new PdaItem("name1", DateTime.Now);
            Contact contact = new Contact("name2", DateTime.Now.AddDays(2), "beijing", "110");
            pda = contact;
            Person person = new Person("PersonName1", "tianjin");
            contact = person;
        }
    }
    public class PdaItem
    {
        public PdaItem()
        {
        }
        public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)
        {
            Name = pName;
            LastUpdated = pLastUpdated;
        }
        public string Name { set; get; }
        public DateTime LastUpdated { set; get; }
    }
    public class Contact : PdaItem
    {
        public Contact()
        {
        }
        public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated, string pAddress, string pPhone)
            : base(pName, pLastUpdated)
        {
            Address = pAddress;
            Phone = pPhone;
        }
        public string Address { set; get; }
        public string Phone { set; get; }
    }
    public class Person
    {
        public Person(string pName, string pAddress)
        {
            Name = pName;
            Address = pAddress;
        }
        public string Name { set; get; }
        public string Address { set; get; }
        /// <summary>
        /// 隐式转换
        /// </summary>
        /// <param name="person"></param>
        /// <returns></returns>
        public static implicit operator Contact(Person person)
        {
            Contact c = new Contact();
            c.Name = person.Name;
            c.Address = person.Address;
            c.LastUpdated = DateTime.Today;
            c.Phone = "120";
            return c;
        }
    }

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：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Contact p = new Contact("xxm", DateTime.Now, 1);
            Console.WriteLine(p.GetSex());
            Console.ReadLine();
 
 
        }
    }
    public class PdaItem
    {
        public PdaItem()
        {
        }
        public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)
        {
            Name = pName;
            LastUpdated = pLastUpdated;
        }
        public string Name { set; get; }
        public DateTime LastUpdated { set; get; }
    }
    public class Person
    {
        public Person(int pSex)
        {
            Sex = pSex;
        }
        public int Sex { set; get; }
        public string GetSex()
        {
            switch (Sex)
            {
                case 0:
                    return "女";
                case 1:
                    return "男";
                default:
                    return "未定义";
            }
        }
 
 
    }
    public class Contact : PdaItem
    {
        public Contact()
        {
        }
        public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated, int sex)
            : base(pName, pLastUpdated)
        {
            person = new Person(sex);
        }
        public Person person { set; get; }
        public int Sex
        {
            set { person.Sex = value; }
            get { return person.Sex; }
        }
        public string GetSex()
        {
            switch (Sex)
            {
                case 0:
                    return Name + "," + "女" + "," + LastUpdated;
                case 1:
                    return Name + "," + "男" + "," + LastUpdated; ;
                default:
                    return Name + "," + "未定义" + "," + LastUpdated; ;
            }
        }
    }

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。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PdaItem p = new PdaItem("pname", DateTime.Now.AddDays(-2));
            Contact c = new Contact("name1", DateTime.Now);
            p = c;
            p.Name = "name1";
            Console.WriteLine(p.Name);
 
 
        }
    }
    public class PdaItem
    {
        public PdaItem()
        {
        }
        public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)
        {
            Name = pName;
            LastUpdated = pLastUpdated;
        }
        public virtual string Name { set; get; }
 
        public DateTime LastUpdated { set; get; }
    }
 
    public class Contact : PdaItem
    {
        public override string Name
        {
            get
            {
                return FirtstName;
            }
            set
            {
                FirtstName = value + " from Contact";
            }
        }
        public string FirtstName;
        public Contact()
        {
        }
        public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated)
            : base(pName, pLastUpdated)
        {
 
 
        }
 
    }

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：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PdaItem p = new PdaItem("pname", DateTime.Now.AddDays(-2));
            Contact c = new Contact("name1", DateTime.Now);
            p = c;
            p.Name = "name1";
            Console.WriteLine(p.Name);
 
 
        }
    }
    public class PdaItem
    {
        public PdaItem()
        {
        }
        public PdaItem(string pName, DateTime pLastUpdated)
        {
            Name = pName;
            LastUpdated = pLastUpdated;
        }
        public  string Name { set; get; }
 
        public DateTime LastUpdated { set; get; }
    }
 
    public class Contact : PdaItem
    {
        public new  string Name
        {
            get
            {
                return FirtstName;
            }
            set
            {
                FirtstName = value + " from Contact";
            }
        }
        public string FirtstName;
        public Contact()
        {
        }
        public Contact(string pName, DateTime pLastUpdated)
            : base(pName, pLastUpdated)
        {
 
 
        }
 
    }

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。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PdaItem p;
            Contact c = new Contact("contact name");
            p = c;
            Console.WriteLine(p.Name +","+ p.GetSummary());
 
            Appointment ap = new Appointment("appointment name");
            p = ap;
            Console.WriteLine(p.Name + "," + p.GetSummary());
            Console.ReadLine();
 
 
        }
    }
    public abstract class PdaItem
    {
        public PdaItem()
        {
 
        }
        public PdaItem(string pName)
        {
            Name = pName;
        }
        public virtual string Name { set; get; }
        public abstract string GetSummary();
    }
 
    public class Contact : PdaItem
    {
        public new string Name
        {
            get
            {
                return FirtstName;
            }
            set
            {
                FirtstName = value + " from Contact";
            }
        }
        public string FirtstName;
        public Contact()
        {
        }
        public Contact(string pName)
            : base(pName)
        {
 
 
        }
        public override string GetSummary()
        {
            return "GetSummary() from Contact";
        }
 
    }
    public class Appointment : PdaItem
    {
        public new string Name
        {
            get
            {
                return FirtstName;
            }
            set
            {
                FirtstName = value + " from Appointment";
            }
        }
        public string FirtstName;
        public Appointment()
        {
        }
        public Appointment(string pName)
            : base(pName)
        {
 
 
        }
        public override string GetSummary()
        {
            return "GetSummary() from Appointment";
        }
 
    }

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。