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无外乎让人想到某人继承某人的某些东西

简介

继承(封装、多态)是面向对象编程三大特性之一,继承的思想就是摈弃代码的冗余,实现更好的重用性。

继承从字面上理解,无外乎让人想到某人继承某人的某些东西,一个给一个拿。这个语义在生活中,就像

家族继承财产,爷爷将财产继承给儿女,儿女在将财产继承给子孙,有些东西可以继承有些的东西只继承给

某人。映射到编程当中,其思想也大致如此。


 通过示例引出继承的作用

在代码中定义个三个类:Cat猫、Dog狗、Cattle牛。

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从类图上可以看出红色标识区域,三个类的定义出现了大量的冗余(字段、属性、方法),那么在编写代码时就会出现大量的重复代码。

试想一下,随着业务功能的扩展,可能会出现更多类,那么冗余(重复的代码)会更多。比如出现同样会造成冗余的类:

Pig猪、Panda熊猫、Sheep羊……等等。这些类同样会有相同的特征:名称、性别、年龄、奔跑(字段、属性、方法)。


 如何解决此类冗余问题 ——
使用继承

继承的思想:

当我们定义了多个类,这多个类都存在重复的成员(共性)。我们可以将这些重复的成员单独的提取封装到一个类中,作为这些具有相同特征类的父类。

将此思想作用于上述的三个类

提取共性:可以直观看出重复的具有共性的项目有:1.字段和属性(年龄、姓名、性别)、2.方法(奔跑)。

封装到一个类:如何定义这个类?Cat猫、Dog狗、Cattle牛有明显共同的特性,就是他们都是动物,故可以抽象定义一个Animal动物类。

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如何在代码中实现继承

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    class Animal
    {
        private string name;
        public string Name
        {
            get { return name; }
            set { name = value; }
        }

        private string gender;
        public string Gender
        {
            get { return gender; }
            set { gender = value; }
        }

        private int age;
        public int Age
        {
            get { return age; }
            set { age = value; }
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("奔跑。。。");
        }

    }

    class Cat:Animal
    {   
        public void CatchMouse()
        {
            Console.WriteLine("抓老鼠。。。");
        }
    }

    class Dog:Animal
    {
        public void GuardHouse()
        {
            Console.WriteLine("看家护院。。。");
        }
    }

    class Cattle:Animal
    {
        public void Plowland()
        {
            Console.WriteLine("耕田。。。");
        }
    }

通过一个简单的  :(冒号)实现了继承关系。

实现继承后产生了两个角色:1.子类(派生类)、2.父类(基类)

代码中子类删除父类提取的重复性成员。

 

实现继承后的关系如下图:

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实现继承后每个子类仅保留了自己特有的特性,大大减少了冗余。

 

继承后的能力

子类的共性成员都被父类提取了,那么子类要使用怎么办?

子类继承父类后,将会隐式继承父类的所有成员,但不包括构造函数。

在继承后,访问其父类成员,会受到访问修饰符的限制。故,修饰为private的私有成员不会访问到。

 

继承的特性

1.继承的单根性:

  一个子类只能有一个父类,就好比一个人只有一个父亲。

2.继承的传递性:  

   例如, ClassC 派生自 ClassB,并且 ClassB 派生自 ClassA,则 ClassC
会继承在 ClassB 和 ClassA 中声明的成员。

依次顺序可以不断向上取。

图例:

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 继承被后的秘密 ——
子类和父类的构造函数(难点)

给父类编写了一个构造函数,示例代码如下:

 1     class Animal
 2     {
 3         public Animal(string name,string gender,int age)
 4         {
 5             this.Name = name;
 6             this.Gender = gender;
 7             this.Age = age;
 8         }
 9 
10         private string name;
11         public string Name
12         {
13             get { return name; }
14             set { name = value; }
15         }
16 
17         private string gender;
18         public string Gender
19         {
20             get { return gender; }
21             set { gender = value; }
22         }
23         
24         private int age;
25         public int Age
26         {
27             get { return age; }
28             set { age = value; }
29         }
30         
31         public void Run()
32         {
33             Console.WriteLine("奔跑。。。");
34         }
35 
36         private void ri()
37         { }
38 
39     }
40 
41     class Cat:Animal
42     {   
43         public void CatchMouse()
44         {
45             Console.WriteLine("抓老鼠。。。");
46         }
47     }
48 
49     class Dog:Animal
50     {
51         public void GuardHouse()
52         {
53             Console.WriteLine("看家护院。。。");
54         }
55     }
56 
57     class Cattle:Animal
58     {
59         public void Plowland()
60         {
61             Console.WriteLine("耕田。。。");
62         }
63     }

 

尝试运行:

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为什么会提示报这个错误?意思说父类不能没有一个无参的构造函数。

学过构造函数的应该都会知道,类在没有指定任何构造函数的情况下,程序默认会指派一个无参的构造函数。

上述的例子由于我们手动添加的那个构造函数,默认的构造函数就被清除掉了。

在暂且不知道原因的情况下,我们尝试补全那个无参的构造函数,在进行生成代码,此时编译通过没有报错。

 

根据此特征我们可以推测子类和父类的构造函数一定有关系,但一定不是继承关系

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尝试调用刚刚定义的父类无参构造函数,在调用列表并没有显示,只显示了类自身的一个无参构造函数。

证明了子类不能继承父类的构造函数。

 

通过调试代码监视子类实例化对象的过程,看它到底和父类的构造函数发生了什么。

通过调试发现在创建子类对象时的代码执行逻辑如下:

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子类会首先去默认执行父类的无参构造函数,然后在执行自己的构造函数

这条定论就很好的解释了,为什么在上述例子为什么会出现的错误。但是子类又为什么要先去执行父类的构造函数?

解释:

因为子类继承了父类的成员,这一项描述只能说明子类拥有的权利,并不代表子类去执行了。

在原则上要使用类的成员,必须要通过类的实例对象去调用。所以子类要调用到父类的成员,就必须去通过调用

父类的构造函数,在子类的内部创建一个父类的对象,以便自己去调用父类的成员。

 

总结:

子类始终要使用父类的一个构造函数在自己内部创建一个父类对象,为了调用父类的成员。

子类默认调用父类的无参构造函数,所以在显示编写一个有参构造函数时导致父类没有了无参构造函数,从而编译出错。


 在子类中使用显示调用父类构造函数

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作用1:

提高代码重用性,子类无需在类中定义,直接使用父类的。

作用2:

上述例子讲过子类在实例化对象时会调用父类的默认无参构造函数,因为子类的目的就是通过父类构造函数创建一个对象。

通过这样显示的调用,那么在父类有没有无参构造函数都没什么关系了。


子类中存在和父类中相同的成员

示例:

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根据VS给我们提示的消息,我们可以看出,当代码中存在子类的成员和父类的成员相同的时候,子类的成员将父类的成员隐藏了。

隐藏过后子类将无法访问到父类的成员。如果是刻意为之,我们可以使用new
关键字显示的说明,从而提高可读性。

指定new关键字:

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此时提示的波浪线已消除。


 其他注意点

在C#中,所有的类都直接或间接的继承自object类(当我们定义一个类的时候,如果没有给该类指定继承一个类,那么这个类就继承了object类)。

 

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