新第四章繼承機(jī)制

新第四章繼承機(jī)制繼承機(jī)制概述繼承中成員變量和成員方法多態(tài)性在繼承中體現(xiàn)接口在繼承中作用內(nèi)部類在繼承中特殊性總結(jié)與展望contents目錄01繼承機(jī)制概述繼承定義繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要概念，它允許一個(gè)類（稱為子類或派生類）繼承另一個(gè)類（稱為父類或基類）的屬性和方法。繼承作用繼承的主要作用是代碼重用和擴(kuò)展。通過繼承，子類可以復(fù)用父類的代碼，并且可以在此基礎(chǔ)上添加新的功能或修改現(xiàn)有功能，從而實(shí)現(xiàn)代碼的靈活性和可維護(hù)性。定義與作用繼承語(yǔ)法在大多數(shù)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中，使用特定的語(yǔ)法來(lái)建立繼承關(guān)系。通常，子類使用“extends”或類似的關(guān)鍵字來(lái)指明它繼承自哪個(gè)父類。繼承層次繼承可以形成層次結(jié)構(gòu)，即一個(gè)子類可以繼承自另一個(gè)子類，形成一個(gè)繼承鏈。在這個(gè)鏈中，最頂層的類稱為根類，其他類依次繼承自上一級(jí)的類。繼承關(guān)系建立訪問控制修飾符用于控制類及其成員的可見性和訪問權(quán)限。常見的訪問修飾符包括public、protected、private和默認(rèn)（無(wú)修飾符）。訪問修飾符不同的訪問修飾符對(duì)類及其成員的可見性和訪問權(quán)限有不同的限制。例如，public修飾符表示成員可以被任何其他類訪問；private修飾符表示成員只能被其所在的類訪問；protected修飾符表示成員可以被其所在的類和子類訪問；默認(rèn)修飾符表示成員可以被其所在的包中的其他類訪問。訪問修飾符的作用訪問控制修飾符02繼承中成員變量和成員方法在子類中定義一個(gè)與父類同名的成員變量，該變量會(huì)隱藏父類中的同名成員變量。變量隱藏通過子類對(duì)象訪問該變量時(shí)，將訪問到子類中定義的變量，而不是父類中的變量。如果需要在子類中訪問父類中被隱藏的變量，可以使用`super`關(guān)鍵字。變量訪問成員變量隱藏與訪問方法重寫在子類中定義一個(gè)與父類同名且參數(shù)列表相同的方法，該方法會(huì)覆蓋（重寫）父類中的同名方法。方法調(diào)用通過子類對(duì)象調(diào)用該方法時(shí)，將執(zhí)行子類中的方法，而不是父類中的方法。如果需要在子類中調(diào)用父類中被重寫的方法，可以使用`super`關(guān)鍵字。成員方法重寫與調(diào)用VS在創(chuàng)建子類對(duì)象時(shí)，首先執(zhí)行父類的構(gòu)造方法，然后執(zhí)行子類的構(gòu)造方法。構(gòu)造方法調(diào)用如果父類定義了有參構(gòu)造方法且沒有定義無(wú)參構(gòu)造方法，則子類必須在構(gòu)造方法中顯式地調(diào)用父類的有參構(gòu)造方法，否則編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)。如果父類只定義了無(wú)參構(gòu)造方法，則子類在構(gòu)造方法中可以選擇是否調(diào)用父類的構(gòu)造方法，如果不調(diào)用則默認(rèn)調(diào)用父類的無(wú)參構(gòu)造方法。初始化順序構(gòu)造方法執(zhí)行順序03多態(tài)性在繼承中體現(xiàn)多態(tài)性是面向?qū)ο缶幊痰娜筇匦灾?，指的是允許不同類的對(duì)象對(duì)同一消息做出響應(yīng)，即同一消息可以根據(jù)發(fā)送對(duì)象的不同而采用多種不同的行為方式。多態(tài)性可以通過方法重載、方法重寫和接口實(shí)現(xiàn)等方式實(shí)現(xiàn)。其中，方法重載是在一個(gè)類里面，方法名字相同，但是參數(shù)不同；方法重寫是在子類中存在與父類方法簽名相同的方法；接口實(shí)現(xiàn)則是通過實(shí)現(xiàn)接口中定義的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。多態(tài)性概念實(shí)現(xiàn)方式多態(tài)性概念及實(shí)現(xiàn)方式向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型向上轉(zhuǎn)型是指將子類對(duì)象賦值給父類引用變量，此時(shí)可以調(diào)用父類中定義的方法和屬性，但是不能調(diào)用子類中特有的方法和屬性。向上轉(zhuǎn)型是安全的，因?yàn)樽宇悓?duì)象一定包含父類中的所有方法和屬性。向上轉(zhuǎn)型向下轉(zhuǎn)型是指將父類引用變量強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為子類類型，然后調(diào)用子類中特有的方法和屬性。向下轉(zhuǎn)型是不安全的，因?yàn)楦割愐米兞靠赡苤赶虻氖歉割悓?duì)象而不是子類對(duì)象，如果強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型不匹配，則會(huì)拋出`ClassCastException`異常。向下轉(zhuǎn)型優(yōu)點(diǎn)提高代碼的可重用性和可維護(hù)性：多態(tài)性允許將不同的對(duì)象視為同一類型進(jìn)行處理，從而減少了代碼量，提高了代碼的可重用性和可維護(hù)性。提高程序的擴(kuò)展性和靈活性：多態(tài)性允許在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)確定對(duì)象的實(shí)際類型和行為，從而提高了程序的擴(kuò)展性和靈活性。缺點(diǎn)降低程序運(yùn)行效率：由于多態(tài)性需要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)確定對(duì)象的實(shí)際類型和行為，因此相對(duì)于靜態(tài)類型語(yǔ)言來(lái)說，會(huì)降低程序的運(yùn)行效率。增加程序復(fù)雜性：多態(tài)性的使用需要謹(jǐn)慎考慮向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型等問題，否則可能會(huì)導(dǎo)致程序出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常，從而增加了程序的復(fù)雜性。多態(tài)性優(yōu)缺點(diǎn)分析04接口在繼承中作用接口是一種引用類型，在C#中使用`interface`關(guān)鍵字定義。它定義了一組方法的契約或規(guī)范，但不包含這些方法的實(shí)現(xiàn)。類可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口，通過實(shí)現(xiàn)接口中定義的所有方法來(lái)滿足接口契約。實(shí)現(xiàn)接口的類必須提供接口中所有方法的具體實(shí)現(xiàn)。接口定義及實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)方式接口定義相似性接口和抽象類都不能被實(shí)例化，都可以包含抽象成員。差異性接口只能包含抽象成員，而抽象類可以包含抽象成員和非抽象成員。一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，但只能繼承一個(gè)抽象類。接口成員默認(rèn)為公共的，而抽象類成員可以具有不同的訪問修飾符。接口與抽象類比較解決多重繼承問題通過接口，可以實(shí)現(xiàn)多層繼承中的功能復(fù)用，避免多重繼承帶來(lái)的復(fù)雜性。實(shí)現(xiàn)多態(tài)性接口允許不同的類以統(tǒng)一的方式實(shí)現(xiàn)相同的功能，從而實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。提高代碼可維護(hù)性使用接口可以降低代碼耦合度，提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。接口在多層繼承中應(yīng)用03020105內(nèi)部類在繼承中特殊性內(nèi)部類定義及訪問方式內(nèi)部類定義內(nèi)部類是定義在另一個(gè)類的內(nèi)部的類，它可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。訪問方式內(nèi)部類可以通過外部類的對(duì)象來(lái)創(chuàng)建實(shí)例，也可以通過靜態(tài)內(nèi)部類的類名直接創(chuàng)建實(shí)例。靜態(tài)內(nèi)部類是使用static關(guān)鍵字修飾的內(nèi)部類，它不需要依賴于外部類對(duì)象來(lái)創(chuàng)建實(shí)例，可以直接通過類名來(lái)訪問。靜態(tài)內(nèi)部類只能訪問外部類的靜態(tài)成員。靜態(tài)內(nèi)部類非靜態(tài)內(nèi)部類需要依賴于外部類對(duì)象來(lái)創(chuàng)建實(shí)例，它可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。非靜態(tài)內(nèi)部類中不能有靜態(tài)成員（除了常量）。非靜態(tài)內(nèi)部類靜態(tài)內(nèi)部類和非靜態(tài)內(nèi)部類比較內(nèi)部類在繼承中注意事項(xiàng)如果一個(gè)類繼承了多個(gè)內(nèi)部類，而這些內(nèi)部類又繼承了同一個(gè)外部類，則會(huì)出現(xiàn)多重繼承問題。此時(shí)需要仔細(xì)考慮代碼設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方式，以避免出現(xiàn)沖突和錯(cuò)誤。繼承內(nèi)部類時(shí)需要注意多重繼承問題如果內(nèi)部類是私有的，則不能被其他類繼承；如果內(nèi)部類是公有的，則可以被其他類繼承，但需要注意訪問權(quán)限的控制。繼承內(nèi)部類時(shí)需要注意訪問權(quán)限繼承內(nèi)部類時(shí)需要提供外部類對(duì)象的引用作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，以便在內(nèi)部類中訪問外部類的成員。繼承內(nèi)部類時(shí)需要注意構(gòu)造函數(shù)06總結(jié)與展望繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要概念，它允許子類繼承父類的屬性和方法，從而實(shí)現(xiàn)代碼的重用和模塊化。繼承機(jī)制的基本概念通過類與類之間的繼承關(guān)系，子類可以自動(dòng)獲得父類中定義的所有屬性和方法，同時(shí)還可以定義自己的屬性和方法，以實(shí)現(xiàn)更靈活、更高效的編程。繼承機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方式在繼承關(guān)系中，可以通過訪問控制符來(lái)控制父類中屬性和方法的訪問權(quán)限，從而確保程序的安全性和穩(wěn)定性。繼承機(jī)制中的訪問控制回顧本次課程重點(diǎn)內(nèi)容代碼重用通過繼承，子類可以重用父類中已經(jīng)定義好的屬性和方法，避免了重復(fù)編寫代碼的問題。要點(diǎn)一要點(diǎn)二模塊化繼承可以將相關(guān)的類組織在一起，形成一個(gè)類層次結(jié)構(gòu)，使得程序更加模塊化、易于維護(hù)。分析繼承機(jī)制優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景擴(kuò)展性：子類可以在繼承父類的基礎(chǔ)上添加新的屬性和方法，從而實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展和定制。分析繼承機(jī)制優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景復(fù)雜性增加隨著類層次結(jié)構(gòu)的增加，程序的復(fù)雜性也會(huì)相應(yīng)增加，需要更多的設(shè)計(jì)和維護(hù)工作。訪問控制問題在繼承關(guān)系中，如果父類中的屬性和方法被聲明為私有或受保護(hù)的，那么子類將無(wú)法直接訪問它們，這可能會(huì)給編程帶來(lái)一些不便。分析繼承機(jī)制優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景02030401分析繼承機(jī)制優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景適用場(chǎng)景當(dāng)多個(gè)類具有相同的屬性和方法時(shí)，可以使用繼承來(lái)避免重復(fù)編寫代碼。當(dāng)需要對(duì)已有的類進(jìn)行功能擴(kuò)展或定制時(shí)，可以使用繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要將相關(guān)的類組織在一起形成一個(gè)類層次結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使用繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)。多重繼承的優(yōu)化目前許多編程語(yǔ)言支持多重繼承，但多重繼承也會(huì)帶來(lái)一些復(fù)雜性和問題。未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)更加優(yōu)化的多重繼承實(shí)現(xiàn)方式，以減少?gòu)?fù)雜性和提高程序的穩(wěn)定性。接口與繼承的結(jié)合接口是一種定義規(guī)范但不實(shí)現(xiàn)任何功能的方式