C# 继承、多态性、抽象和接口详解:从入门到精通

本文涉及的产品
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
可观测可视化 Grafana 版,10个用户账号 1个月
简介: 在 C# 中,可以将字段和方法从一个类继承到另一个类。我们将“继承概念”分为两类:派生类(子类) - 从另一个类继承的类基类(父类) - 被继承的类要从一个类继承,使用 : 符号。在以下示例中,Car 类(子类)继承了 Vehicle 类(父类)的字段和方法:

C# 继承

C# 中,可以将字段和方法从一个类继承到另一个类。我们将“继承概念”分为两类:

  • 派生类(子类) - 从另一个类继承的类
  • 基类(父类) - 被继承的类

要从一个类继承,使用 : 符号。

在以下示例中,Car 类(子类)继承了 Vehicle 类(父类)的字段和方法:

示例

class Vehicle  // 基类(父类)
{
   
  public string brand = "Ford";  // 车辆字段
  public void honk()             // 车辆方法
  {
   
    Console.WriteLine("Tuut, tuut!");
  }
}

class Car : Vehicle  // 派生类(子类)
{
   
  public string modelName = "Mustang";  // 汽车字段
}

class Program
{
   
  static void Main(string[] args)
  {
   
    // 创建一个 myCar 对象
    Car myCar = new Car();

    // 在 myCar 对象上调用 honk() 方法(来自 Vehicle 类)
    myCar.honk();

    // 显示 brand 字段(来自 Vehicle 类)的值和 modelName 字段(来自 Car 类)的值
    Console.WriteLine(myCar.brand + " " + myCar.modelName);
  }
}

输出

Tuut, tuut!
Ford Mustang

为什么以及何时使用“继承”?

  • 它对于代码重用非常有用:在创建新类时重用现有类的字段和方法

sealed 关键字

如果您不希望其他类从一个类继承,请使用 sealed 关键字:

sealed class Vehicle 
{
   
  ...
}

class Car : Vehicle 
{
   
  ...
}

如果您尝试访问一个 sealed 类,C# 会生成一个错误:

'Car': cannot derive from sealed type 'Vehicle'

多态性和方法覆盖

多态性意味着 "多种形态",它发生在我们有许多通过继承相互关联的类时。继承允许我们从另一个类继承字段和方法。多态性使用这些方法来执行不同的任务。这允许我们以不同的方式执行单个动作。

例如,考虑一个名为 Animal 的基类,它有一个名为 animalSound() 的方法。Animal 的派生类可以是 PigsCatsDogsBirds,它们也有自己的 animalSound() 方法实现(猪会叫,猫会喵喵叫等)。

示例:

class Animal  // 基类(父类)
{
   
  public virtual void animalSound() 
  {
   
    Console.WriteLine("动物发出声音");
  }
}

class Pig : Animal  // 派生类(子类)
{
   
  public override void animalSound() 
  {
   
    Console.WriteLine("猪说:wee wee");
  }
}

class Dog : Animal  // 派生类(子类)
{
   
  public override void animalSound() 
  {
   
    Console.WriteLine("狗说:bow wow");
  }
}

现在我们可以创建 PigDog 对象,并在它们两个上调用 animalSound() 方法:

示例:

class Program 
{
   
  static void Main(string[] args) 
  {
   
    Animal myAnimal = new Animal();  // 创建一个 Animal 对象
    Animal myPig = new Pig();  // 创建一个 Pig 对象
    Animal myDog = new Dog();  // 创建一个 Dog 对象

    myAnimal.animalSound();
    myPig.animalSound();
    myDog.animalSound();
  }
}

输出将为:

动物发出声音
猪说:wee wee
狗说

C# 抽象

抽象类和方法

数据抽象是隐藏某些细节并仅向用户显示基本信息的过程。

抽象可以通过抽象类或接口来实现。

abstract 关键字用于类和方法:

  • 抽象类:是一个受限制的类,不能用于创建对象(要访问它,必须从另一个类继承)。
  • 抽象方法:只能在抽象类中使用,并且没有方法体。方法体由派生类(继承自)提供。

抽象类可以同时包含抽象方法和常规方法:

abstract class Animal {
   
  public abstract void animalSound();
  public void sleep() {
   
    Console.WriteLine("Zzz");
  }
}

从上面的例子可以看出,无法创建 Animal 类的对象:

Animal myObj = new Animal(); // 将生成错误(无法创建抽象类或接口“Animal”的实例)

要访问抽象类,必须从另一个类继承它

例子

// 抽象类
abstract class Animal {
   
  // 抽象方法(没有方法体)
  public abstract void animalSound();
  // 常规方法
  public void sleep() {
   
    Console.WriteLine("Zzz");
  }
}

// 派生类(继承自 Animal)
class Pig : Animal {
   
  public override void animalSound() {
   
    // animalSound() 的方法体在这里提供
    Console.WriteLine("The pig says: wee wee");
  }
}

class Program {
   
  static void Main(string[] args) {
   
    Pig myPig = new Pig(); // 创建一个 Pig 对象
    myPig.animalSound(); // 调用抽象方法
    myPig.sleep(); // 调用常规方法
  }
}

为什么以及何时使用抽象类和方法?

  • 为了实现安全性——隐藏某些细节,只显示对象的重要细节。
  • 注意:抽象也可以通过接口实现

C# Interface

接口是在 C# 中实现抽象的另一种方式。

接口是一个完全“抽象类”,它只能包含抽象方法和属性(没有实际的方法体):

// 接口
interface Animal 
{
   
  void animalSound(); // 接口方法(没有方法体)
  void run(); // 接口方法(没有方法体)
}

通常,以字母 "I" 开头是一种良好的实践,因为这样可以更容易地记住它是一个接口而不是一个类。

默认情况下,接口的成员是抽象和公共的。

注意:接口可以包含属性和方法,但不能包含字段。

要访问接口方法,接口必须由另一个类“实现”(有点像继承)。要实现接口,请使用冒号符号(与继承一样)。接口方法的实际方法体由“实现”类提供。请注意,在实现接口时,不必使用 override 关键字:

// 接口
interface IAnimal 
{
   
  void animalSound(); // 接口方法(没有方法体)
}

// Pig “实现”了 IAnimal 接口
class Pig : IAnimal 
{
   
  public void animalSound() 
  {
   
    // animalSound() 的方法体在这里提供
    Console.WriteLine("猪说:呜呜");
  }
}

class Program 
{
   
  static void Main(string[] args) 
  {
   
    Pig myPig = new Pig();  // 创建一个 Pig 对象
    myPig.animalSound();
  }
}

接口的注意事项:

  • 与抽象类一样,接口不能用于创建对象(在上面的示例中,在 Program 类中不能创建“IAnimal”对象)。
  • 接口方法没有方法体 - 方法体由“实现”类提供。
  • 在实现接口时,必须覆盖其所有方法。
  • 接口可以包含属性和方法,但不能包含字段/变量。
  • 接口成员默认是抽象和公共的。
  • 接口不能包含构造函数(因为它不能用于创建对象)。

为什么以及何时使用接口?
1) 为了实现安全性 - 隐藏对象的某些细节,仅显示重要的细节(接口)。
2) C# 不支持“多继承”(一个类只能继承一个基类)。但是,可以通过接口实现多继承,因为类可以实现多个接口。注意:要实现多个接口,请使用逗号分隔它们(见下面的示例)。

为什么以及何时使用抽象类和方法?

  • 为了实现安全性——隐藏某些细节,只显示对象的重要细节。
  • 注意:抽象也可以通过接口实现

C# 接口

接口是在 C# 中实现抽象的另一种方式。

接口是一个完全“抽象类”,它只能包含抽象方法和属性(没有实际的方法体):

// 接口
interface Animal 
{
   
  void animalSound(); // 接口方法(没有方法体)
  void run(); // 接口方法(没有方法体)
}

通常,以字母 "I" 开头是一种良好的实践,因为这样可以更容易地记住它是一个接口而不是一个类。

默认情况下,接口的成员是抽象和公共的。

注意:接口可以包含属性和方法,但不能包含字段。

要访问接口方法,接口必须由另一个类“实现”(有点像继承)。要实现接口,请使用冒号符号(与继承一样)。接口方法的实际方法体由“实现”类提供。请注意,在实现接口时,不必使用 override 关键字:

// 接口
interface IAnimal 
{
   
  void animalSound(); // 接口方法(没有方法体)
}

// Pig “实现”了 IAnimal 接口
class Pig : IAnimal 
{
   
  public void animalSound() 
  {
   
    // animalSound() 的方法体在这里提供
    Console.WriteLine("猪说:呜呜");
  }
}

class Program 
{
   
  static void Main(string[] args) 
  {
   
    Pig myPig = new Pig();  // 创建一个 Pig 对象
    myPig.animalSound();
  }
}

接口的注意事项:

  • 与抽象类一样,接口不能用于创建对象(在上面的示例中,在 Program 类中不能创建IAnimal对象)。
  • 接口方法没有方法体 - 方法体由“实现”类提供。
  • 在实现接口时,必须覆盖其所有方法。
  • 接口可以包含属性和方法。

C# 多接口

要实现多个接口,请使用逗号分隔它们:

interface IFirstInterface 
{
   
  void myMethod(); // 接口方法
}

interface ISecondInterface 
{
   
  void myOtherMethod(); // 接口方法
}

// 实现多个接口
class DemoClass : IFirstInterface, ISecondInterface 
{
   
  public void myMethod() 
  {
   
    Console.WriteLine("一些文本..");
  }
  public void myOtherMethod() 
  {
   
    Console.WriteLine("一些其他文本...");
  }
}

class Program 
{
   
  static void Main(string[] args) 
  {
   
    DemoClass myObj = new DemoClass();
    myObj.myMethod();
    myObj.myOtherMethod();
  }
}

最后

为了方便其他设备和平台的小伙伴观看往期文章:

微信公众号搜索:Let us Coding,关注后即可获取最新文章推送

看完如果觉得有帮助,欢迎 点赞、收藏、关注

相关文章
|
6天前
|
存储 编译器 数据处理
C#基础入门之数据类型
C#基础入门之数据类型
|
6天前
|
IDE C# 开发工具
C#系列之接口介绍
C#系列之接口介绍
|
6天前
|
达摩院 Linux API
阿里达摩院MindOpt求解器V1.1新增C#接口
阿里达摩院MindOpt求解器发布最新版本V1.1,增加了C#相关API和文档。优化求解器产品是求解优化问题的专业计算软件,可广泛各个行业。阿里达摩院从2019年投入自研MindOpt优化求解器,截止目前经历27个版本的迭代,取得了多项国内和国际第一的成绩。就在上个月,2023年12月,在工信部产业发展促进中心等单位主办的首届能源电子产业创新大赛上,MindOpt获得电力用国产求解器第一名。本文将为C#开发者讲述如何下载安装MindOpt和C#案例源代码。
147 3
阿里达摩院MindOpt求解器V1.1新增C#接口
|
6天前
|
编译器 C# 开发者
C# 11.0中的新特性:覆盖默认接口方法
C# 11.0进一步增强了接口的灵活性,引入了覆盖默认接口方法的能力。这一新特性允许类在实现接口时,不仅可以提供接口中未实现的方法的具体实现,还可以覆盖接口中定义的默认方法实现。本文将详细介绍C# 11.0中接口默认方法覆盖的工作原理、使用场景及其对现有代码的影响,帮助开发者更好地理解和应用这一新功能。
|
6天前
|
安全 C# 开发者
C#中的默认接口方法:接口演化的新篇章
【1月更文挑战第11天】本文探讨了C# 8.0中引入的默认接口方法,这一特性允许在接口中定义具有默认实现的方法。文章介绍了默认接口方法的语法、使用场景,以及它们如何影响接口的设计和实现,同时讨论了默认接口方法带来的好处和潜在的陷阱。
|
6天前
|
开发框架 IDE .NET
c#入门必看
c#入门必看
11 0
|
6天前
|
IDE 程序员 C#
C#编程入门:从零开始的旅程
【4月更文挑战第20天】本文引导初学者入门C#编程,从环境搭建开始,推荐使用Visual Studio Community版作为IDE。接着,通过编写"Hello, World!"程序,介绍基本语法,包括数据类型、运算符和表达式。文章还涉及控制结构、函数和方法,以及面向对象编程概念。通过学习,读者将对C#有初步了解,并激发进一步探索编程世界的兴趣。
|
6天前
|
前端开发 API C#
C# 接口
C# 接口
22 1
|
6天前
|
开发框架 .NET 程序员
C#/.NET该如何自学入门?
C#/.NET该如何自学入门?
|
6天前
|
C# 开发者 索引
C# 11.0中的静态抽象成员:接口中的新变革
【1月更文挑战第25天】C# 11.0引入了接口中的静态抽象成员,这一新特性为接口设计带来了更大的灵活性。静态抽象成员允许在接口中定义静态方法和属性,并要求实现类提供具体的实现。本文将详细探讨C# 11.0中静态抽象成员的工作原理、优势及其对现有编程模式的影响,旨在帮助读者更好地理解和应用这一新特性。