《C#繼承和接口》課件

C#繼承和接口C#中的面向?qū)ο缶幊谈拍?，繼承和接口，是構(gòu)建靈活、可復(fù)用代碼的關(guān)鍵。C#類的繼承概述代碼復(fù)用繼承允許創(chuàng)建新的類（派生類），并繼承已有的類（基類）的屬性和方法，避免重復(fù)編寫代碼。代碼擴(kuò)展在繼承的基礎(chǔ)上，可以添加新的成員，擴(kuò)展基類的功能，滿足更復(fù)雜的需求。代碼組織繼承有助于將程序代碼進(jìn)行合理的分類和組織，提高代碼的可讀性和維護(hù)性。面向?qū)ο筇匦岳^承是面向?qū)ο缶幊痰暮诵母拍钪?，它體現(xiàn)了代碼的重用性和可擴(kuò)展性。繼承的特點(diǎn)代碼復(fù)用減少重復(fù)代碼，提高代碼效率。使用父類代碼，無需重新編寫。擴(kuò)展性通過繼承創(chuàng)建新類，擴(kuò)展現(xiàn)有功能。增加新的方法和屬性，實(shí)現(xiàn)功能定制。繼承的語法1派生類聲明使用“:”關(guān)鍵字2基類名指定繼承的類3派生類名新創(chuàng)建的類派生類繼承基類后，會獲得基類的所有成員，包括字段、方法和屬性。繼承的限制密封類密封類不能被繼承，防止擴(kuò)展和修改。密封方法密封方法阻止派生類重寫基類的方法。繼承的應(yīng)用場景代碼復(fù)用減少代碼重復(fù)，提高代碼可讀性，更易于維護(hù)。擴(kuò)展功能通過繼承，創(chuàng)建更復(fù)雜的類，實(shí)現(xiàn)新功能，比如游戲角色的升級。多態(tài)性允許用相同的方式處理不同類型的對象，實(shí)現(xiàn)靈活的代碼設(shè)計(jì)?；惡团缮?基類作為基礎(chǔ)類，定義了公共特性和行為，為派生類提供基礎(chǔ)。2派生類繼承基類的特性，并添加或修改自身特性，形成新的類。3繼承關(guān)系派生類繼承自基類，形成“isa”關(guān)系，例如“貓是一種動物”。4代碼示例使用關(guān)鍵字“class”和冒號“:”定義繼承關(guān)系，例如“classCat:Animal”?；惡团缮惖臉?gòu)造函數(shù)1基類構(gòu)造函數(shù)在派生類構(gòu)造函數(shù)之前執(zhí)行2派生類構(gòu)造函數(shù)初始化派生類成員3調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)使用`base`關(guān)鍵字基類構(gòu)造函數(shù)優(yōu)先執(zhí)行，確保基類成員被正確初始化。派生類構(gòu)造函數(shù)通過`base`關(guān)鍵字調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)，以保證繼承的成員初始化。基類和派生類的成員訪問11.訪問修飾符訪問修飾符控制成員的可見性。例如，public成員可以在任何地方訪問，而private成員只能在類內(nèi)部訪問。22.基類成員派生類可以使用訪問修飾符允許的基類成員。33.派生類成員派生類可以定義新的成員，這些成員可能與基類成員重名。44.訪問沖突如果派生類和基類中存在同名成員，可以使用基類名::成員名來訪問基類成員。重寫基類的方法override關(guān)鍵字使用override關(guān)鍵字重寫基類的方法。相同方法簽名重寫方法必須與基類方法具有相同的名稱、參數(shù)和返回值類型。實(shí)現(xiàn)新邏輯重寫方法可以提供不同的實(shí)現(xiàn)邏輯，實(shí)現(xiàn)對基類方法的擴(kuò)展或修改。訪問修飾符重寫方法的訪問修飾符不能比基類方法更嚴(yán)格。重寫基類的屬性1屬性重寫派生類可以重寫基類中的屬性。重寫屬性意味著重新定義屬性的訪問器方法（getter和setter）。2重寫規(guī)則重寫屬性必須與基類屬性具有相同的名稱和類型，并且使用override修飾符。3訪問控制重寫屬性的訪問控制級別不能低于基類屬性的訪問控制級別。密封類和密封方法密封類密封類是一種特殊的類，不允許其他類繼承它。通過使用sealed關(guān)鍵字來定義密封類。密封方法密封方法是在基類中使用sealed關(guān)鍵字修飾的方法。阻止派生類重寫該方法，從而確保該方法的實(shí)現(xiàn)不會被更改。虛方法和抽象方法抽象方法沒有方法體，需要在子類中實(shí)現(xiàn)。虛方法在基類中定義，可以被子類重寫。抽象類的定義和特點(diǎn)抽象類定義使用abstract關(guān)鍵字聲明。不能直接實(shí)例化。抽象方法用abstract關(guān)鍵字聲明。沒有方法體，以分號結(jié)尾。繼承只能被子類繼承。子類必須實(shí)現(xiàn)所有抽象方法。抽象類的使用實(shí)例化抽象類不能直接實(shí)例化。只能通過派生類進(jìn)行實(shí)例化，在派生類中實(shí)現(xiàn)抽象類中的所有抽象方法。多態(tài)性抽象類和繼承可以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性，使用基類引用指向派生類對象，調(diào)用派生類中重寫的方法。模板抽象類可以作為模板，定義共有特征和行為，子類繼承抽象類并根據(jù)需要進(jìn)行個(gè)性化實(shí)現(xiàn)。接口概述接口定義接口是定義行為標(biāo)準(zhǔn)的契約，包含一組方法、屬性和事件的聲明，但沒有具體的實(shí)現(xiàn)。多態(tài)性接口支持多態(tài)性，允許不同類型對象使用相同接口進(jìn)行操作。規(guī)范化代碼接口可以強(qiáng)制規(guī)范代碼結(jié)構(gòu)，提升代碼的可讀性和維護(hù)性。接口的特點(diǎn)抽象接口只定義方法簽名，不包含方法實(shí)現(xiàn)。接口的實(shí)現(xiàn)類必須實(shí)現(xiàn)所有定義的方法。多態(tài)接口允許對象以不同方式表現(xiàn)。同一接口可被不同類型實(shí)現(xiàn)，提供統(tǒng)一的調(diào)用方式。松耦合接口實(shí)現(xiàn)類與接口之間沒有直接依賴關(guān)系。實(shí)現(xiàn)類可以自由替換，不影響接口使用。接口的定義關(guān)鍵字使用"interface"關(guān)鍵字定義接口，接口名稱以大寫字母開頭，遵循命名規(guī)范。成員定義接口只包含方法、屬性、索引器、事件的聲明，不包含實(shí)現(xiàn)。成員訪問接口成員默認(rèn)是公有的，無需使用public修飾符。接口成員不能被實(shí)例化。示例例如，定義一個(gè)名為"IDrawable"的接口，包含"Draw"方法。interfaceIDrawable{voidDraw();}接口的實(shí)現(xiàn)1使用關(guān)鍵字"implements"實(shí)現(xiàn)接口在類定義中，使用關(guān)鍵字"implements"聲明要實(shí)現(xiàn)的接口名稱。類必須實(shí)現(xiàn)接口中所有成員，包括方法、屬性和事件。2實(shí)現(xiàn)接口成員在類中，實(shí)現(xiàn)接口成員時(shí)，需要使用與接口中成員完全相同的方法簽名和訪問修飾符。如果接口成員是方法，則需要提供方法的實(shí)現(xiàn)代碼。3示例示例：定義一個(gè)接口"IDrawable"，包含"Draw"方法。定義一個(gè)類"Rectangle"實(shí)現(xiàn)接口"IDrawable"，并提供"Draw"方法的實(shí)現(xiàn)。接口的繼承接口可以繼承其他接口，就像類可以繼承其他類一樣。繼承接口意味著新接口會獲得所有被繼承接口的成員，包括方法、屬性和事件。1繼承接口接口可以繼承其他接口，就像類可以繼承其他類一樣。2新接口獲得所有被繼承接口的成員，包括方法、屬性和事件。3擴(kuò)展功能新接口可以擴(kuò)展原有接口的功能。4代碼復(fù)用避免重復(fù)定義相同的成員。接口與抽象類的區(qū)別接口定義接口只定義方法，不實(shí)現(xiàn)方法。抽象類定義抽象類可以定義方法，也可以實(shí)現(xiàn)方法。繼承方式接口可以多繼承，抽象類只能單繼承。實(shí)例化接口不能被實(shí)例化，抽象類也不能直接實(shí)例化。多態(tài)性概述面向?qū)ο缶幊痰暮诵亩鄳B(tài)性是面向?qū)ο缶幊?OOP)中的關(guān)鍵概念之一，它允許程序員使用相同的代碼處理不同類型的對象。代碼復(fù)用多態(tài)性通過減少重復(fù)代碼量來提高代碼的可維護(hù)性和可讀性。靈活性和擴(kuò)展性多態(tài)性允許您在運(yùn)行時(shí)動態(tài)選擇要執(zhí)行的操作，從而使您的程序更靈活且更易于擴(kuò)展。多態(tài)性的體現(xiàn)11.代碼復(fù)用性多態(tài)性使代碼更簡潔，重復(fù)代碼更少，提高代碼復(fù)用率。22.靈活性允許程序根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的對象進(jìn)行操作，提高代碼的靈活性。33.可擴(kuò)展性易于添加新的類或修改現(xiàn)有類，無需改變其他代碼，提高代碼的可擴(kuò)展性。編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)編譯時(shí)多態(tài)編譯時(shí)多態(tài)，也稱為靜態(tài)多態(tài)，在編譯階段確定調(diào)用哪個(gè)方法。運(yùn)行時(shí)多態(tài)運(yùn)行時(shí)多態(tài)，也稱為動態(tài)多態(tài)，在運(yùn)行階段確定調(diào)用哪個(gè)方法。顯式接口實(shí)現(xiàn)1接口成員訪問直接訪問接口成員時(shí)需要使用接口類型2實(shí)現(xiàn)接口類可以通過顯式實(shí)現(xiàn)接口成員3成員訪問通過接口類型訪問顯式實(shí)現(xiàn)的成員接口的顯式實(shí)現(xiàn)1顯式實(shí)現(xiàn)接口使用接口名稱作為前綴，然后是成員名稱。顯式實(shí)現(xiàn)接口時(shí)，不使用“override”關(guān)鍵字。2接口成員實(shí)現(xiàn)顯式實(shí)現(xiàn)接口時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)接口中定義的所有成員。每個(gè)接口成員都需要單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。3代碼示例以下代碼示例展示了顯式實(shí)現(xiàn)接口的代碼。publicclassMyClass:IMyInterface{publicvoidMyMethod(){//實(shí)現(xiàn)接口方法}}接口的隱式實(shí)現(xiàn)1定義接口接口定義包含方法簽名。2實(shí)現(xiàn)接口類直接實(shí)現(xiàn)接口方法。3創(chuàng)建對象使用接口類型訪問方法。隱式實(shí)現(xiàn)使用接口類型作為方法的訪問方式，避免了顯式聲明的冗余代碼。案例分析：圖形繪制該案例將展示如何使用繼承和接口來實(shí)現(xiàn)圖形繪制功能。通過定義基類“Shape”和派生類“Circle”、“Rectangle”等，并使用接口“Drawable”來定義繪圖方法，可以實(shí)現(xiàn)不同圖形的統(tǒng)一繪制邏輯?？偨Y(jié)回顧繼承繼承是面向?qū)ο缶幊痰闹匾拍?，它允許創(chuàng)建新的類基于現(xiàn)有的類，繼承其屬性和方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。接口接口定義了一組方法，但沒有實(shí)現(xiàn)，用于規(guī)范類的行為，實(shí)現(xiàn)多態(tài)和解耦。多態(tài)