C#程序设计实用教程-第6章 抽象类、多态和接口

/// <summary> /// 短跑运动员 /// </summary> public class Sprinters : Player {
public override void Train() {
Console.WriteLine("Sprinters are training..."); }
p = new SwimPlayer(); p.Train();
p = new Sprinters(); p.Train(); } }
6.2.3 区分多态和重载
多态是基于对抽象方法的覆盖（override）来实现的， 用统一的对外接口来完成不同的功能。在前面，还介 绍了重载（overload）的概念，也是使用统一的对外 接口来完成不同的功能，那么这两者有什么区别呢
6.1.1 什么是抽象类 此时，不难发现，这个方法实际上没有办法具体实 现，因为无法用统一的训练方法去针对所有不同的子 类运动员。毕竟，不同的运动员有不同的训练方法。 可见，在“运动员”类中，“训练”只是一个纸上谈 兵的方法，是一个“虚拟”的方法。 那么，是不是可以把这个方法从运动员中间去掉呢？ 事实上，“训练”的存在是有其意义的，它规定了所 有的子类运动员都要有“训练”这个方法。所以，这 个“虚拟”方法也并不是全无用处，可以为其子类设 置一个必须包含的方法。 在此，我们把“训练”这个方法称为“抽象方法”， 把“运动员”这个父类称为“抽象类”。
6.3 接口 6.3.1 什么是接口 接口和抽象类的相似之处表现在以下两方面： ✓两者都包含可以由子类继承的抽象成员； ✓两者都不直接实例化。
两者的区别表现在以下几个方面： ✓抽象类除拥有抽象成员之外，还可以拥有非抽象成 员；而接口所有的成般都是公 有的。 ✓接口中不能含有构造函数、析构函数、静态成员和 常量。 ✓C#只支持单继承，即子类只能继承一个父类，而一 个子类却能够继承多个接口。
<access-modifer> interface <interface-name> {
//interface members }
接口的成员访问级别规定为public，因此，不用在声 明成员时使用访问级别修饰符。根据上面给出的语法， 下面代码来声明这个Ishape接口。
/// <summary> /// 接口：形状 /// </summary> public interface Ishape {
6.3.3 实现接口
【例6-3】继承Ishape接口实现矩形类。
/// 矩形类 public class Rectangle: Ishape {
public double dblWidth; //宽 public double dblHeitht; //高 /// 构造函数 public Rectangle(double _dblWidth,double _dblHeight) {
6.1.1 什么是抽象类
在C#中，抽象方法和抽象类的定义如下：
✓抽象方法：包含方法定义，但没有具体实现的方法， 需要其子类或者子类的子类来具体实现。
✓抽象类：含有一个或多个抽象方法的类称为抽象类。 抽象类不能够被实例化，这是因为它包含了没有具体 实现的方法。
6.1.2 声明抽象类 6.1.1节介绍了什么是抽象方法和抽象类，下面来看 抽象方法和抽象类如何在C#中实现。
在C#中，使用关键字abstract来定义抽象方法 （abstract method），并需要把abstract关键字放 在访问级别修饰符和方法返回数据类型之前，没有方 法实现的部分，格式如下： public abstract void Train();
子类继承抽象父类之后，可以使用override关键字 覆盖父类中的抽象方法，并做具体的实现，格式如下： public override void Train() {……}
double GetArea(); }
6.3.3 实现接口 声明接口之后，类就可以通过继承接口来实现其中 的抽象方法。继承接口的语法同类的继承类似，使用 冒号“:”，将待继承的接口放在类的后面。如果继承 多个接口，将使用逗号将其分隔。
在下面的代码中，实现了矩形类，它继承于Ishape 接口，并实现了GetArea()方法。
6.2.2 多态的实现 【例6-2】抽象类、抽象方法和多态的实现。
/// <summary> /// Class1 的摘要说明。 /// </summary> class Class1 { static void Main(string[] args) { Player p; p = new FootballPlayer(); p.Train();
this.dblWidth=_dblWidth; this.dblHeitht=_dblHeight; } /// 求矩形面积 public double GetArea() { return this.dblHeitht*this.dblWidth; } }
有关抽象类和接口的几个形象比喻，非常不错： ✓飞机会飞，鸟会飞，他们都继承了同一个接口“飞”。但是， F22战斗机属于飞机抽象类，鸽子属于鸟抽象类。
✓铁门、木门都是门，门是抽象类，你想要个门，我给不了 （门不能实例化）。但是，我可以给你个具体的铁门或木门 （多态）；而且只能是门，你不能说它是窗（单继承）；一个 门可以有锁（接口），也可以有门铃（多重继承）。门（抽象 类）定义了你是什么，接口（锁）规定了你能做什么（一个接 口最好只能做一件事，你不能要求锁也能发出声音吧（接口污 染））。
public override void Train() {
Console.WriteLine("Swim players are training..."); } }
/// <summary> /// 短跑运动员 /// </summary> public class Sprinters : Player {
public override void Train() {
Console.WriteLine("Football players are training...");
} }
/// <summary> /// 游泳运动员 /// </summary> public class SwimPlayer : Player {
6.2.2 多态的实现 【例6-2】抽象类、抽象方法和多态的实现。
/// <summary> /// 游泳运动员 /// </summary> public class SwimPlayer : Player { public override void Train() { Console.WriteLine("Swim players are training..."); } }
6.2.1 什么是多态 继续6.1节给出的例子，现在假设你是一个运动队
的总教练，手下有足球、游泳、短跑运动员。你把 运动员召集起来之后，如果你是只是对他们说“去 训练吧！”，那么他们会怎样做呢？ 很显然，不 同项目的运动员会去做不同的训练。对于总教练而 言，只需要告诉他们的统一的指令即可。在面向对 象的思想中，这称为多态。
6.1.3 实现抽象方法 对于子类来说，在继承了抽象父类之后，就可以具体 实现其中的抽象方法了。 【例6-1】下面的代码分别实现3个子类运动员的抽象 方法Train()。
/// <summary> /// 足球运动员 /// </summary> public class FootballPlayer : Player {
public override void Train() {
Console.WriteLine("Sprinters are training..."); } }
6.2 多态性 在6.1节对于抽象类的概念进行介绍，与抽象类紧密 相关的一个面向对象机制是多态。
从字面上可知，多态即表示多种形态，那什么是类 的多种形态呢？它有什么用处？本节将对其进行探讨。
再比如：有一个“多态”的英文单词－－“cut”。 当理发师听到“cut”时，会开始剪头发；当演员听到 “cut”时，会停止表演；当医生听到“cut”时，会 在病人身上切道口子。
6.2.1 什么是多态 多态就是父类定义的抽象方法，在子类对其进行实 现之后，C#允许将子类赋值给父类，然后在父类中， 通过调用抽象方法来实现子类具体的功能。
不难看出，两者的区别在于编译器何时去寻找所要调用的具 体方法，对于重载而言，在函数调用之前，编译器就已经确定 了所要调用的方法，这称为“早绑定”或“静态绑定”；而对 于多态，只有等到函数调用的那一刻，编译器才会确定所要调 用的具体函数，这称为称为“晚绑定”或“动态绑定”。
6.3 接口 6.3.1 什么是接口 接口与抽象类非常相似，它定义了一些未实现的属性和方法。 所有继承它的类都继承这些成员，在这个角度上，可以把接口 理解为一个类的模板。
6.1.2 声明抽象类 根据上面给出的语法，定义运动员抽象类如下： /// <summary> /// 抽象类：运动员 /// </summary> public abstract class Player {
/// <summary> /// 抽象方法：训练 /// </summary> public abstract void Train(); } 代码定义了运动员抽象类，它有一个抽象方法Train();
第6章 抽象类、多态和接口
第5章介绍了在C#中面向对象的基本知识和基本技 术，本章将对于面向对象技术做进一步的探讨，讨论 抽象类、多态以及接口的概念和应用。
6.1 抽象类 6.1.1 什么是抽象类 现实中，存在如图6-1所示的对象及关系，父类“运动 员”有3个子类，这3个子类都可以继承父类的“训练” 这个方法，但是，仔细考虑下，父类“运动员”的训 练该如何实现呢？
在6.1节的示例中，“运动员”包含一个抽象方法 “训练”，在其子类对“训练”进行了实现之后，C# 允许下面的赋值表达式： Player p=new FootballPlay(); 这样，就实现把一个子类对象赋值给了父类的一个对 象，然后，可以利用父类对象调用其抽象函数。 p.Train(); 这样，该运动员对象就会根据自己所从事的项目去做 相应的训练。
6.2.2 多态的实现
【例6-2】抽象类、抽象方法和多态的实现。
/// <summary> /// 抽象类：运动员 /// </summary> public abstract class Player { /// <summary> /// 抽象方法：训练 /// </summary> public abstract void Train(); } /// <summary> /// 足球运动员 /// </summary> public class FootballPlayer : Player { public override void Train() { Console.WriteLine("Football players are training..."); } }
6.2.3 区分多态和重载
✓重载，是指允许存在多个同名函数，而这些函数的参数不同。 重载的实现是：编译器根据函数不同的参数表，对同名函数的 名称加以修饰。对于编译器而言，这些同名函数就成不同的函 数。它们的调用地址在编译期间就绑定了。
✓多态，是指子类重新定义父类的虚函数。当子类重新定义了 父类的虚函数后，父类根据赋给它的不同的子类，动态调用属 于子类的该函数，这样的函数调用在编译期间是无法确定的。
6.3.2 声明接口 下面通过一个具体的例子，介绍如何在C#中声明和使 用接口。图6-2所示是一个IShape 接口的示意图。
示例中有一个“形状”的概念，它有3个具体的形状类： 矩形、圆形、三角形。可以看出，在某种意义上，接 口同完全的抽象类非常相似。
6.3.2 声明接口 C#中声明接口的语法如下：