第5章 面向对象的高级程序设计

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5.2.1 类的继承性
2．构造函数的调用 在C#中，派生类不能继承其基类的构造函数，但是，在创建 对象时，会调用构造函数，为对象分配内存并初始化对象的 数据。创建派生类对象时，为完成其基类部份的成员初始化 ，会调用基类的构造函数。其调用构造函数的顺序是先调用 基类构造函数，再调用派生类的构造函数，以完成数据成员 分配内存空间并进行初始化的工作。 类的继承可以传递，例如：假设类C继承于类B，类B又继承 类A，那么C类即具有类B和类A的成员，可以认为类A是类C 的祖先类。在这种情况下，构造函数的调用次序按由高到低 顺序依次调用，即先调用A的构造函数，再调用B的构造函数 。最后调用C的构造函数。
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第五章 面向对象的高级程序设计
主要内容 5.1 静态成员与静态类 5.2 类的继承性与多态性 5.3 抽象类与接口 5.4 嵌套类、分部类与命名空间
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5.1 静态成员与静态类
5.1.1 静态成员 5.1.2 静态构造函数 5.1.3 静态类
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5.1.3 静态类
由于静态类是密封的，因此不可被继承。静态类不能包含实 例构造函数，但仍可声明静态构造函数，以分配初始值或设 置某个静态状态。(关于密封和继承将在下节进行讨论)。 静态类的优点如下： (1) 编译器能够自动执行检查，以确保不添加实例成员； (2) 静态类能够使程序的实现更简单、迅速，因为不必创建 对象就能调用其方法。
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5.2.1 类的继承性
【实例5-3】调用基类带参构造函数演示。
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5.2.1 类的继承性
3．密封类 为了阻止一个类的代码被其他类继承，可以使用密封类，因 为在.NET中，加载密封类时将对密封类的方法调用进行优化 ，因此使用密封类可以提高应用程序的可靠性和性能。另外 ，软件开发者通过使用密封类还可以把自己的知识产权保护 起来，避免他人共享代码。 在C#中，添加关键字sealed可以声明密封类。
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5.2.1 类的继承性
1．派生类的声明 在C#中，派生类可以拥有自己的成员，也可以隐式地 从它的基类继承所有成员，包括方法、字段、属性和事件， 但私有成员、构造函数和析构函数等除外。另外，派生类只 能从一个类中继承，即单继承。 C#中声明派生类的一般形式如下： [访问修饰符] class 类名 [:基类名] { 类的成员; }
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5.2.1 类的继承性
【实例5-2】继承中的构造函数调用演示。
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5.2.1 类的继承性
如果把基类的构造函数public Animal()改为如下形式： public Animal(string name,int age) { =name; this.age = age; } 则编译时如出现“Animal不包含采用0个参数的构造函数” 的错误，这是因为当创建派生类对象时，系统默认调用基类 的默认构造函数（即无参构造函数），而当基类没有默认构 造函数或想调用基类的带参的构造函数时，需要使用base关 键字。其格式如下： public 派生类构造函数名(形参列表)：base(向基类构造函数 传递的形参列表){}
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5.2.2 类的多态性
多态性是面向对象程序设计的一个重要特征，多态的意思是 一种事物有多种形态。 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。派生类允许扩展基类的成员，也可以重写基类 的方法成员，以更改基类的数据和行为。为了使用派生类能 更改基类的数据和行为，C#提供了两种选择：一是使用新的 派生成员替换基成员，二是重写虚拟的基成员。 在C#中，基类对象可以引用派生类对象，但不允许派生类对 象引用基类对象，这样，一个基类对象名称既可以指向基类 对象，也可以指向派生对象。而当基类对象执行一个基类与 派生类都具有的同名方法调用时，程序可以根据基类对象的 类型不同（基类还是派生类）进行正确的调用。
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5.3.1 抽象类
2．重载抽象方法 抽象类中的抽象方法和抽象属性都没有提供实现，当定义抽 象类的派生类时，派生类必须重载基类的抽象方法和抽象属 性（如果派生类没有进行重载，则派生也必须声明为抽象类 ，即在类定义前加上abstract。这一点是与虚方法不同的， 因为对于基类的虚方法，其派生类可以不重载。重载抽象类 的方法和属性必须使用override关键字。重载抽象方法的格 式为： public override方法名称([参数列表]){ } 其中，方法名称和参数列表必须与抽象类中的抽象方法完全 一致。
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5.2.2 类的多态性
【实例5-4】虚方法演示。
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5.2.2 类的多态性
当点击“创建子类对象并调用方法”按钮时，以子 类对象做为实参，将调用子类的Eat方法，显示结果 会不同
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5.2.2 类的多态性
使用virtual和override时要注意以下几点： (1) 字段不能是虚拟的，只有方法、属性、事件和索引器才 可以是虚拟的； (2) 使用virtual修饰符后，不允许再使用static、abstract或 override修饰符；
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5.1.1 静态成员
静态成员通过static关键字来标识，可以是静态方法、字段、 属性或事件。 静态成员与非静态成员的不同在于：静态成员属于类，而不 属于类的实例，因此需要通过类而不是通过类的实例来访问 ；而非静态成员则总是与特定的实例(对象)相联系。 在实际应用中，当类的成员所引用或操作的信息是关于类而 不是类的实例时，就应该设置为静态成员。例如，想统计同 类对象的数量，就可使用静态字段和静态方法来实现
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5.1.2 静态构造函数
静态构造函数可以与实例构造函数共存，其一般形式如下： static 静态构造函数名() { //语句; } 其中，静态构造函数名与类名相同，声明静态构造函数时不 能带访问修饰符（如public），并且不能有任何参数列表和 返回值。
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5.1.2 静态构造函数
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5.3.1 抽象类
【实例5-5】抽象方法和抽象类演示。
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5.3.2 接口
接口(interface)是C#的一种数据类型，属于引用类型。一个 接口定义一个协定。接口可以包含方法、属性、事件和索引 器，接口本身不提供它所定义的成员的实现，接口只指定实 现该接口的类或结构必须提供的成员。实现某接口的类必须 遵守该接口定义的协定，即必须提供接口成员的实现。 1．接口的声明 在C#中，声明接口使用interface关键字，一般形式如下： [访问修饰符] interface 接口名[ : 基接口列表] { //接口成员 }
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5.2.1 类的继承性
在C#中，类的继承遵循以下原则： (1) 派生类只能从一个类中继承，即单继承。 (2) 派生类自然继承基类的成员，但不能继承基类的构造函 数 (3) 类的继承可以传递，例如：假设类C继承于类B，类B又 继承类A，那么C类即具有类B和类A的成员，可以认为类A是 类C的祖先类。
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5.1.1 静态成员
【实例5-1】利用静态成员统计人数。
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5.1.2 静态构造函数
类的构造函数也可以是静态的，静态构造函数不是为了创建 对象而设计的，而是用来初始化类，只有非静态的构造函数 才用来创建对象（用于创建对象的构造函数称为实例构造函 数）。由于静态构造函数并不对类的特定实例进行操作，所 以也称为全局或共享构造函数。 在C#应用程序中，不能直接调用静态构造函数。静态构造函 数在类的第一个实例创建之前或者调用类的任何静态方法之 前执行，而且最多执行一次。因此，静态构造函数适合于对 类的静态数据成员进行初始化。
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5.2 类的继承性与多态性
5.2.1 类的继承性 1 类的继承性
当一个类从另一个类派生出来时，派生类就具有了基类中的 所有成员，这样，基类中定义这些成员的代码，不需要在派 生类定义中重写，在派生类定义中，只需定义派生类自己的 成员即可。这样，既提高了代码的重用性，从而提高了程序 设计的效率，又提供了已有程序设计的可扩展性。类的继承 为面向对象程序设计构建一个分层类结构体系创造了条件， 而.NET框架类库就是一个庞大的分层类结构体系。其中 Object类是一个最上层的基类，其他所有类都是直接或间接 由Object类继承而来的。即使用户自定义的类没有指定继承 关系，系统仍然将该类作为Object类的派生类。
(3) 派生类对象即使被强制转换为基类对象，所引用的仍然 是派生类的成员； (4) 派生类可以通过密封来停止虚拟继承，此时派生类的成 员使用sealed override声明。
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5.2.2 类的多态性
3．调用基类方法 当派生类重载或覆盖基类方法后，如果想调用基类的同名方 法，可以使用base关键字。如，在Dog类的Eat方法中，希 望使用基类的Eat方法，可以用如下方法： public override void Eat() { base.Eat(); }
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5.3.1 抽象类
抽象类中也可以有抽象属性。类的属性成员添加了abstract 关键字后，就成了抽象属性。抽象属性不提供属性访问器的 实现，它只声明该类支持的属性，而将访问器的实现留给派 生类。抽象属性同样可以是只读的、只写的或可读写的属性 。一般形式如下： public abstract返回值类型 属性名 { get; set； } 抽象类可以包含抽象的成员，如抽象属性和抽象方法，也可 以包含非抽象的成员，甚至还可以包含虚方法。要注意的是 ，抽象成员必须在抽象类中声明，但抽象类不要求必须包含 抽象成员