（教学思路 C#之类八）多态性：base、new、override、virtual

本篇博客我们来学习面向对象的多态性，多态性主要的表现形式就是在继承中当派生类从基类继承时，它会获得基类的所有方法、字段、属性和事件。当父类和子类的成员签名相同的时候，我们可以定义让子类的这个同名成员以何种形式显示出来，父类的这个的成员在子类中又用何种方式存在，这种多面的表现方法我们称为多态。如果我们要更改基类的数据和功能时，也就是说子类中可以以自己的方式去实现父类的功能，有两种方式：1.我们还在子类中可以使用override关键字重写基类中用virtual关键字修饰的虚拟的基成员；2.可以在子类中使用new关键字让派生成员替换基成员，此时基类成员只是被有意的隐藏掉了。

    举一个现实生活的例子，我们来理解一下多态，爸爸如果有一套房子留给了儿子，并对儿子说：这个房子我装修了一下，如果你不喜欢这个风格，可以自己再重新翻新一下，但是我就有一个要求，就是这个房子唯一不变就是我喜欢的挂在走廊墙上的一张油画，你不许拆掉它。儿子欣然同意，拿到钥匙去看了看房子，儿子有点对爸爸的审美产生了质疑，装修的风格也太古朴了，于是儿子决定把客厅和卧室全部装修了，改成了后现代主义的风格，这时发生了我们所说的多态的第一种方式，被称为重写或覆写，爸爸给房子时，把允许重新装修的地方用virtual关键字修饰，儿子就可以用override关键字修饰那些允许重新装修的房间，这时父亲来到这个房子时会发现房子的客厅和卧室全部改变了。装修完客厅和卧室后，儿子怎么看都觉得走廊上的油画太格格不入了，因为油画的内容是田园风情，这时儿子想起爸爸不让动这幅画，所以儿子想到了一个方法，就买了一副新的抽象派的油画盖在爸爸的画上面，这样爸爸如果来到家，想看自己的画，也是存在的，这时发生的就是第二种方式，如果爸爸想在儿子的房子里看自己的东西，就使用base关键字，儿子的新油画用new关键字隐藏住爸爸的话。

     通过这个例子我们应该就能理解一点多态的含义了，我们先来学习第一种情况：重写。在使用重写的时候，一定要注意到一点，就是为了让子类可以完全的重写父类中的成员，父类在定义这些成员的时候，一定要使用virtual关键字，让可以重写的方法成为虚方法，让可以重写的属性成为虚属性，子类在重写这个方法或属性的时候，将virtual替换成override关键字，代表已将父类的成员替换为了它自己的成员并实现。我们来看一下具体的语法，为了举例方便，我采用的是方法重写的实例，如：

 class FatherClass

{public virtual  void  Method(){}}

class SonClass:FatherClass

{public override  void  Method(){}}

     大家来看看父类中的方法，按照我们上节课所学的如果父类中的成员不是private修饰时，子类中是都可以访问到一个成员，但是重写是特殊的，根据我举的例子大家回忆一下，这时如果父亲来到儿子的房子，将会只存在被儿子重新装修的客厅和卧室，这两个屋原来的风格都不存在了。也就是说，在子类中，这两个屋子只有一种形态，就是儿子重新装修定义的。虽然其他的屋子父亲也允许儿子装修，使用了virtual关键字修饰了，但是因为儿子没有使用override关键字重新装修，其他几个屋的表现形态还是父亲原先存在的。这就说明了一点，子类要想重写父类的方法，必须是父类定义了virtual，子类使用override。当如果我想在子类的方法中再用父类的那个被覆盖的方法时，只需要使用base关键字就可以代表继承的父类了，base关键字我们在上节课的类七构造方法的继承中也学到过。我们把上面的语法在子类的Method方法中，加base用法，基本语法如下：

public override  void  Method()

{

base.Method()；

}

     这样的话，在调用子类的Method方法时，虽然重写了这个方法，但是使用base关键字又再次引用了父类的Method方法。

      当父类定义了virtual，而子类的同名方法没有使用override重写，这样是可以的，这时子类中仍然包括父类的方法，也就是说子类中有两个同名的方法，但是编译器在我们创建子类对象的时候，会显示子类的方法，而不会显示继承自父类那个同名的方法。如果你使用VS编译这样情况时，它会有一个警告：子类的方法将隐藏父类的方法。如果想重写请在子类中加入override关键字，如果想隐藏请使用new关键字。使用override关键字刚才我们已经讲过了，如果用new就代表创建一个新的方法，这个子类中的新方法隐藏父类的方法，这就是我们说的第二种多态的形式隐藏父类的方法。

         隐藏父类方法，父类可以是virtual修饰的虚方法，也可以是普通方法应该在子类中显式的使用new关键字，告知编译器当调用子类的这个方法时，请显示出子类自定义的功能，当然如果要显示父类的方法也同样可以使用base关键字，我们来看下面的语法：

       class FatherClass

{public   void  Method(){}}

    class SonClass:FatherClass

{public new  void  Method()

{

base.Method()；

}

}

     我今天所举出的实例比较简单，就是定义了3个类一个包含入口函数的Program类、一个F类，一个S类继承了F类，在F和S中各定义了3个方法，对照结果我们来看一下：

  1 //定义一个F类
  2    class F
  3    {
  4        //定义一个公有Method方法，子类中用new隐藏了本方法
  5        public void Method()
  6        {
  7            Console.WriteLine("我是父类中的Method方法");
  8            Console.WriteLine();
  9        }
 10        //定义了一个虚方法Method1，子类中重写了Method1.
 11        public virtual void Method1()
 12        {
 13            Console.WriteLine("我是父类中的Method1方法");
 14            Console.WriteLine();
 15        }
 16        //定义了一个虚方法Method2，子类中重写了Method2.子类中使用了base.method1,再次调用被重写了的Method1
 17        public virtual void Method2()
 18        {
 19            Console.WriteLine("我是父类中的Method2方法");
 20            Console.WriteLine();
 21        }
 22    }
 23    //定义一个继承F类的S类
 24    class S : F
 25    {
 26        //定义一个公有Method方法，隐藏了父类的方法
 27        public new void Method()
 28        {
 29            Console.WriteLine("我是子类中的Method方法,使用new关键字，显式的隐藏父类中的同名方法");
 30            Console.WriteLine();
 31        }
 32        //定义一个重写父类Method1的方法Method1。
 33        public override  void Method1()
 34        {
 35            Console.WriteLine("我是子类中的Method1方法,覆盖父类中的同名方法，此时S中没有了父类中Method1方法");
 36            Console.WriteLine();
 37        }
 38        //定义一个重写父类Method1的方法Method1，同时使用base调用父类的Method1。
 39        public override  void Method2()
 40        {
 41            
 42            Console.WriteLine("我是子类中的Method2，覆盖父类中的同名方法，调用base.method1");
 43            base.Method1();
 44            Console.WriteLine();
 45        }
 46    }
 47 
 48  
 49    class Program
 50    {
 51        static void Main(string[] args)
 52        {
 53            // 创建一个S类的s对象
 54            S s = new S();
 55            // 创建一个F类的f对象
 56            F f = new F();
 57
 58            //创建一个F类的fs对象，但是用S类来实现，这种方式是允许的。
 59            //意思就是父亲到了儿子的房子去了，看到的油画应该是父亲的油画，房子还是从父亲那继承下的房子。
 60            //对象fs所引用出的成员，实际是从父类中继承来的成员，不是继承来的成员（如儿子自己买的电器）fs是无权访问的。
 61            //父类需要子类去实现的这种方式会在抽象类和接口中会用到。
 62            F fs = new S();
 63
 64            //先观察一下子类使用new的Method方法中三对象的结果。
 65             //-------------------------------------------
 66            //子类的对象s引用的Method方法打印出的是子类的Method方法
 67            s.Method();
 68            //子类中的Method方法，因为使用了new，只是覆盖了父类的Method方法，
 69            //所以父类的对象fs引用的Method方法打印出的是还是从父类中继承下来的Method方法
 70            fs.Method();
 71            //父类中的Method方法不变
 72            f.Method();
 73            Console.WriteLine("---------");
 74
 75
 76            //先观察一下子类使用override的Method1方法中三对象的结果。
 77            //-------------------------------------------
 78            //子类的对象s引用的Method1方法打印出的是子类的Method1方法
 79            s.Method1();
 80            //子类中的Method1方法，因为使用了override，重写了父类的Method1方法，
 81            //所以父类的对象fs引用的Method1方法打印出的是还是从子类中继承下来的Method1方法
 82            //子类中只存在子类的Method1方法,结果如上.
 83            fs.Method1();
 84            //父类中的Method方法不变
 85            f.Method1();
 86            Console.WriteLine("---------");
 87
 88
 89            //先观察一下子类使用override和base.method1的Method2方法中三对象的结果。
 90            //-------------------------------------------
 91            //因为使用了override，重写了父类的Method2方法，
 92            //因为使用了base.Method1,所以在子类中会调用父类的Method1方法
 93            //子类的对象s引用的Method1方法打印出的是子类的Method2方法和父类的Method1方法
 94            s.Method2();
 95            //子类中的Method2方法，因为使用了override，重写了父类的Method2方法，
 96            //所以父类的对象fs引用的Method2方法打印出的是还是从子类中继承下来的Method2方法
 97            //子类中只存在子类的Method2方法,结果如上.
 98            fs.Method2();
 99            //父类中的Method方法不变
100            f.Method2();
101            Console.WriteLine("---------");
102        }
103    }

 

 

结果如下：

我是子类中的Method方法,使用new关键字，显式的隐藏父类中的同名方法

我是父类中的Method方法

我是父类中的Method方法

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我是子类中的Method1方法,覆盖父类中的同名方法，此时S中没有了父类中Method1方法

我是子类中的Method1方法,覆盖父类中的同名方法，此时S中没有了父类中Method1方法

我是父类中的Method1方法

---------
我是子类中的Method2，覆盖父类中的同名方法，调用base.method1
我是父类中的Method1方法

我是子类中的Method2，覆盖父类中的同名方法，调用base.method1
我是父类中的Method1方法

我是父类中的Method2方法

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         在Method2方法中我写base.Method1（），就想告诉大家，base关键字可以调用出父类所能继承到子类的任何一个成员，同学们课下也可以试一试下面两种情况：一，如果父类使用virtual，子类使用new，建立第4种Method4方法，也同样执行这三种对象调用Method4，结果应该和Method方法一致的。还是印证了我说过的当子类中用new时，无论父类是虚方法还是普通方法，都会隐藏父类方法。二，如果同学在子类中只出现override关键字，而父类中没有virtual相呼应，编译器是会报错的。

        相信通过这个实例大家应该会应用这四个关键字了，可以有的同学还是不明白父类用子类来实现的方式，没关系！用我说的爸爸到儿子家的例子仔细想想就能明白了，这种用法最常见的形式就是当抽象类和接口要实例成对象的时候，都是采用子类来实现的，我们下节课会讲到。