接口的存在可以使C#中存在多重继承,这样使程序结构更加合理。abstract关键字和sealed关键字分别实现了抽象和密封的定义,这两种方法使程序的设计更加严密。
一、抽象类和抽象方法如果一个类不与具体的事物相联系,而只是表达一种抽象的概念,仅仅是作为其派生类的一个基类,这样的类就是抽象类,在抽象类中声明方法时,如果加上abstract时就是抽象方法。
1、抽象类
抽象类与非抽象类的主要区别:
①抽象类不能直接被实例化
②抽象类中可以包含抽象成员,但非抽象类中不可以。
③抽象类不能被密封。
public abstract class myClass { //抽象成员 }
2、抽象方法
在抽象类中也可以使用关键字abstract定义抽象方法,要求所有派生的非抽象类都要重载实现抽象方法,引入抽象方法的原因在于抽象类本身是一种抽象概念,有的方法并不需要具体实现,而是留下来让派生类重载实现。
注意点:
①抽象方法必须声明在抽象类中。
②声明抽象方法时,不能使用virtual、static和private修饰符。
③抽象方法声明引入一个新的方法,但是不提供具体的实现。
④当从抽象类中派生一个非抽象类时,需要在非抽象类中重写所有抽象类中的方法,提供具体实现细节,重写抽象方法时候使用override关键字。
//抽象方法为: public abstract int Method(); //派生类重载实现为: public override int Method() { //抽象方法体 }
备注:抽象方法必须声明在抽象类中,并且不能包含方法体。
using System; namespace Project16 { //定义基类Shape public abstract class Shape //声明一个抽象类的图形 { //protected的作用:允许派生类访问它的基类成员 protected string Color; //表示图形的颜色 //构造函数的作用帮助用户初始化对象,也就是给对象的每个属性依次赋值 public Shape(string Color) //定义带参的构造函数,为图形的颜色赋值 { this.Color = Color; } public string GetColor() //获取图形颜色的方法GetColor { return Color; } public abstract double GetArea(); //表示图形的面积 //(1) 抽象方法必须声明在抽象类中。 //(2) 声明抽象方法时,不能使用virtual、static和private修饰符。 //(3) 抽象方法声明引入一个新的方法,但是不提供具体的实现。 } //定义Cirle类,从Shape类中派生 public class Circle : Shape //圆形 { //private的作用:只有在同一类中的方法,才能够去访问该变量 private double Radius; //圆的半径 //通过base关键字,指定创建派生类实例时应调用的基类构造函数。 public Circle(string Color, double Radius) : base(Color) { this.Color = Color; this.Radius = Radius; } //当从抽象类中派生中一个非抽象类时,需要使用override关键字,来实现非抽象类中的方法 public override double GetArea() //重写抽象方法 { return System.Math.PI * Radius * Radius; } } //派生类Rectangular,从Shape类中派生 public class Retangular : Shape //矩形 { protected double Length, Width; //声明长和宽 public Retangular(string Color, double Length, double Width) : base(Color) //构造函数 { this.Color = Color; this.Length = Length; this.Width = Width; } public override double GetArea() //重写方法 { return (Length * Width); } public double PerimeterIs() //周长 { return (2 * (Length + Width)); } } //派生类Square,从Retangular类中派生 public class Square : Retangular //正方形 { public Square(string Color, double Side) : base(Color, Side, Side) {; } } class Program { static void Main(string[] args) { Circle Cir = new Circle("黄色", 4.0); Console.WriteLine("圆 形 的颜色是:{0},它的面积是:{1}", Cir.GetColor(), Cir.GetArea()); Retangular Rect = new Retangular("红色", 6.0, 8.0); Console.WriteLine("矩 形 的颜色是:{0},它的面积是:{1},它的周长是:{2}", Rect.GetColor(), Rect.GetArea(), Rect.PerimeterIs()); Square Squ = new Square("绿色", 5.0); Console.WriteLine("正方形的颜色是:{0},它的面积是:{1},它的周长是:{2}", Squ.GetColor(), Squ.GetArea(), Squ.PerimeterIs()); } } }二、抽象类与接口的区别
1、抽象类
含有abstract修饰符的class即为抽象类,抽象类是特殊的类,只是不能被实例化,可以创建一个变量,其类型是一个抽象类,并让它指向具体子类的一个实例;除此之外,抽象类具有类的其他特性;重要的是抽象类可以包括抽象方法,这是普通类所不能的。抽象方法只能声明与抽象类中,且不包含任何实现,派生类必须覆盖它们。另外,抽象类可以派生自一个抽象类,可以覆盖基类的抽象方法也可以不覆盖。
2、接口
接口是引用类型,类似于类。接口和抽象类的相似之处有三点:
①不能实例化
②包含为实现的方法声明。
③派生类必须实现未实现的方法,抽象类是抽象方法,接口则是所有成员(不仅是方法包括其他成员)
接口具有如下特性:
接口除了可以包含方法之外,还可以包含属性、索引器、事件,而这些成员都被定义为公有的。除此之外,不能包含任何其他成员,例如常量、域、构造函数、析构函数、静态成员。一个类可以直接继承多个接口,但只能直接继承一个类(包括抽象类)。
3、两者的区别
①抽象类可以有构造方法,接口中不能有构造方法。
②抽象类中可以有普通成员变量,接口中没有普通成员变量。
③抽象类中的出现方法的访问类型可以是public、protected,但接口中的抽象方法只能是public类型的,并且默认即为public abstract类型。
④抽象类中可以包含静态方法,接口中不能包含静态方法。
⑤一个类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类。
⑥抽象类实现的具体方法默认为虚方法,但实现接口的类中的接口方法却默认为非虚方法,当然用户也可以声明为虚方法。
三、密封类和密封方法如果所有类都可以被继承,那么很容易导致继承的滥用,进而使类的层次结构体系变得十分复杂,为了避免滥用继承,C#中提出了密封的概念。
1、密封类
密封类可以用来限制扩展性,如果密封了某个类,则其他类不能从该类继承;如果密封了某个成员,则派生类不能重写该成员的实现。
密封类的声明格式为:
访问修饰符 sealed class 类名:基类或接口 { 类体 }
说明:
①密封类不能作为基类被继承,但它可以继承别的类或接口。
②在密封类中不能声明受保护成员或虚成员,因为受保护成员只能从派生类进行访问,而虚成员只能在派生类中重写。
③由于密封类的不可继承性,密封类不能声明为抽象的,即sealed修饰符不能与abstract修饰符同时使用。
class A {} sealed class B:A //密封类B {} //类体 class C:B //类C无法从密封类B派生 {} //类体
2、密封方法
并不是每个方法都可以声明为密封方法,密封方法只能用于对基类的虚方法进行实现,并提供具体的实现。所以,声明密封方法时,sealed修饰符总是和override修饰符同时使用。
密封方法的声明格式为:
访问修饰符 sealed override 方法名称(参数列表) { 方法体 }
其中,访问修饰符、参数列表都是可选的。
using System; namespace Project17 { public class MyClass1 { public virtual void Write() { Console.WriteLine("这是一个未密封的方法"); } } public class MyClass2:MyClass1 {//继承之后需要对虚方法Write进行重写 public sealed override void Write() { Console.WriteLine("这是一个密封的方法"); } } public class MyClass3:MyClass2 { //public override sealed void Write() //{ // Console.WriteLine("重写密封方法"); //} //继承成员“MyClass2.Write()”是密封的,所以无法进行重写 } class Program { static void Main(string[] args) { MyClass2 myClass2 = new MyClass2(); myClass2.Write(); } } }
3、密封类域密封方法的适用
密封类除了不能被继承外,与非密封类的用法大致相同,而密封方法则必须通过重写基类中的虚方法来实现。
using System; namespace Project18 { public class MyClass1 { public virtual void ShowInfo() //虚方法,用来显示信息 { } } public sealed class MyClass2 : MyClass1 //密封类,继承 MyClass1 { private string _id = ""; private string _name = ""; public string ID { get { return _id; } set { _id = value; } } public string Name { get { return _name; } set { _name = value; } } public sealed override void ShowInfo() { Console.WriteLine("我是{0},我的ID是{1}", Name, ID); } } class Program { static void Main(string[] args) { MyClass2 myclass2 = new MyClass2(); myclass2.ID = "BH0001"; myclass2.Name = "张三"; myclass2.ShowInfo(); } } }
注意:在声明密封方法时,必须通过重写基类中的虚方法实现。