c#重寫和多態

多態是基于重寫的

繼承：向子類中添加父類沒有的成員，子類對父類的橫向擴展
重寫：縱向擴展，成員沒有增加，但成員的版本增加了

引言

Rider

JetBrains：Rider、ReSharper、dotPeek

Rider 支持包括 .NET Core 在內的較全面的 .NET 開發，以及 Unity 開發。

.NET Core / ASP.NETWeb Application 開發包括：

RestFul API
.NET Core 網站開發

Ｑ：Rider 是否支持 WinForm 開發？

A：不支持 WinForm，但支持基于 XAML 的 WPF 和 Xamarin

Java 常用 Spring + Hibernate + JPA 這一套，它們都能在 .NET Core 找到對應選擇。

ASP.NET Core 框架 + Entity Framework Core

.NET Core 自帶 Razor engine

Edx Timothy 參與開發的課程

校長關于 ASP.NET Core 開發的一些課程，分別講 LINQ、Web 開發基礎、RestFul API、實戰。

未來還將有一門 ASP.NET Core 高級開發和 Authentication & Authorization。

DFS 與 BFS

DFS：Depth-First-Search 深度優先搜索
BFS：Breadth-First Search 廣度優先搜索

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ConsoleTemp
{
    // 注：為了方便理解，很多變量命名都用的全稱
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 生成 [0,10) 的自然數數組，即 0,1,2,3...9
            var values = Enumerable.Range(0, 10).ToArray();
            var binarySearchTree = GetTree(values, 0, values.Length - 1);
            DFS(binarySearchTree);
            Console.WriteLine("============================");
            BFS(binarySearchTree);
        }

        static Node GetTree(int[] values, int lowIndex, int highIndex)
        {
            if (lowIndex > highIndex) return null;
            var middleIndex = lowIndex + (highIndex - lowIndex) / 2;
            var node = new Node(values[middleIndex]);
            node.Left = GetTree(values, lowIndex, middleIndex - 1);
            node.Right = GetTree(values, middleIndex + 1, highIndex);
            return node;
        }

        static void DFS(Node node)
        {
            if (node == null) return;
            DFS(node.Left);
            Console.WriteLine(node.Value);
            DFS(node.Right);
        }

        static void BFS(Node root)
        {
            var q = new Queue<Node>();
            q.Enqueue(root);
            while (q.Count > 0)
            {
                var node = q.Dequeue();
                Console.WriteLine(node.Value);
                if (node.Left != null) q.Enqueue(node.Left);
                if (node.Right != null) q.Enqueue(node.Right);
            }
        }
    }

    class Node
    {
        public int Value { get; set; }

        public Node Left { get; set; }

        public Node Right { get; set; }

        public Node(int value)
        {
            Value = value;
        }
    }
}

C# 語言標準文檔

C# 5.0 已經成為國際標準 ECMA-334，ECMA-334 的 PDF 比微軟自己的標準文檔還要權威。

C# 6.0 7.0 還在 ECMA 驗證中。

筆者注：校長還是很注重標準文檔，推薦有志于深入 C# 的同學去多翻一翻、讀一讀。

下面開始講解本節的正式內容：

本節內容

類的繼承

類成員的“橫向擴展”（成員越來越多）
類成員的“縱向擴展”（行為改變，版本增高）

類成員的隱藏（不常用）
重寫與隱藏的發生條件：函數成員，可見，簽名一致

多態（polymorphism）

基于重寫機制（virtual -> override）
函數成員的具體行為（版本）由對象決定

回顧：C# 語言的變量和對象都是有類型的，所以會有“代差”

Override 重寫

子類對父類成員的重寫。

因為類成員個數還是那么多，只是更新版本，所以又稱為縱向擴展。

注：重寫時，Car 里面只有一個版本的 Run。

重寫需要父類成員標記為 virtual，子類成員標記 override。

注：被標記為 override 的成員，隱含也是 virtual 的，可以繼續被重寫。

virtual：可被重寫的、名義上的、名存實亡的

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var car = new Car();
        car.Run();
        // Car is running!

        var v = new Vehicle();
        v.Run();
        // I'm running!
    }
}

class Vehicle
{
    public virtual void Run()
    {
        Console.WriteLine("I'm running!");
    }
}

class Car : Vehicle
{
    public override void Run()
    {
        Console.WriteLine("Car is running!");
    }
}

Hide

如果子類和父類中函數成員簽名相同，但又沒標記 virtual 和 override，稱為 hide 隱藏。

這會導致 Car 類里面有兩個 Run 方法，一個是從 Vehicle 繼承的 base.Run()，一個是自己聲明的 this.Run()。

可以理解為 v 作為 Vehicle 類型，它本來應該順著繼承鏈往下（一直到 Car）找 Run 的具體實現，但由于 Car 沒有 Override，所以它找不下去，只能調用 Vehicle 里面的 Run。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Vehicle v = new Car();
        v.Run();
        // I'm running!
    }
}

class Vehicle
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("I'm running!");
    }
}

class Car : Vehicle
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("Car is running!");
    }
}

注：

新手不必過于糾結 Override 和 Hide 的區分、關聯。因為原則上是不推薦用 Hide 的。很多時候甚至會視 Hide 為一種錯誤
Java 里面是天然重寫，不必加 virtual 和 override，也沒有 Hide 這種情況

Java 里面的 @Override（annotation）只起到輔助檢查重寫是否有效的功能

Polymorphism 多態

C# 支持用父類類型的變量引用子類類型的實例。

函數成員的具體行為（版本）由對象決定。

回顧：因為 C# 語言的變量和對象都是有類型的，就導致存在變量類型與對象類型不一致的情況，所以會有“代差”。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Vehicle v = new RaceCar();
        v.Run();
        // Race car is running!

        Car c = new RaceCar();
        c.Run();
        // Race car is running!

        Console.ReadKey();
    }
}

class Vehicle
{
    public virtual void Run()
    {
        Console.WriteLine("I'm running!");
    }
}

class Car : Vehicle
{
    public override void Run()
    {
        Console.WriteLine("Car is running!");
    }
}

class RaceCar : Car
{
    public override void Run()
    {
        Console.WriteLine("Race car is running!");
    }
}

C# vs Python

Python 是對象有類型，變量沒有類型的語言，Python 變量的類型永遠跟著對象走。所以在 Python 中即使重寫了，也沒有多態的效果。

PS:

JS 和 Python 類似，也是對象有類型，變量沒類型
TypeScript 是基于 JS 的強類型語言，所以 TS 變量是有類型的，存在多態

重寫三條件

函數成員

只有函數成員才能重寫，最常用的是重寫 Methods 和 Properties。

函數成員的定義：

重寫屬性示例：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Vehicle v = new Car();
        v.Run();
        // "Car is running!"
        Console.WriteLine(v.Speed);
        // 50
    }
}

class Vehicle
{
    private int _speed;

    public virtual int Speed
    {
        get { return _speed; }
        set { _speed = value; }
    }

    public virtual void Run()
    {
        Console.WriteLine("I'm running!");
        _speed = 100;
    }
}

class Car : Vehicle
{
    private int _rpm;

    public override int Speed
    {
        get { return _rpm / 100; }
        set { _rpm = value * 100; }
    }

    public override void Run()
    {
        Console.WriteLine("Car is running!");
        _rpm = 5000;
    }
}

可見

只有對子類可見的父類成員可以重寫，具體說就是 protected 和 public。例如子類能繼承父類 private 的成員，但無法訪問，即不可見、不可重寫。

訪問級別的更多內容參考 https://www.yuque.com/yuejiangliu/dotnet/timothy-csharp-024-025#c75846f4。

簽名一致

方法簽名：方法名稱 + 類型形參的個數 + 每個形參（從左往右）的類型和種類（值、引用或輸出）。

注：下面要講接口和抽象類，為了與本節內容混淆，必須把本節徹底消化吸收。

posted @ 2022-01-20 23:37 Pomelo_劉金 Views(300) Comments(0) 收藏舉報

刷新頁面返回頂部

Pomelo_劉金