8.2.3 多态性
继承的一个结构是派生于基类的类在方法和属性上有一定的重叠,因此,可以使用相同的语法处理从同一个基类实例化的对象。例如,如果基类 Animal 有一个 EatFood()方法,则从派生于它的类Cow和Chicken中调用这个方法,其语法是类似的:
Cow myCow = new Cow(); Chicken myChicken = new Chicken(); myCow.EatFood(); myChicken.EatFood();
多态性则更推进了一步。可以把某个派生类型的变量赋给基本类型的变量,例如:
Animal myAnimal = myCow;
不需要进行强制类型转换,就可以通过这个变量调用基类的方法:
myAnimal.EatFood();
结果是调用派生类中的EatFood()的实现代码。注意,不能以相同的方式调用派生类上定义的方法,下面的代码不能运行:
myAnimal.Moo();
但是,可以把基本类型的变量转换为派生类变量,调用派生类的方法,如下所示:
Cow myNewCow = (Cow)myAnimal;
myNewCow.Moo();
如果原始变量(上面的变量:myAnimal )的类型不是Cow 或派生于Cow 的类型,这个强制类型转换就会引发一个异常。
在派生于同一个类的不同时象上执行任务时,多态性是一种极有效的技巧,其使用的代码最少。注意并不是只有共享同一个父类的类才能利用多态性。只要子类和孙子类在继承层次结构中有一个相同的类,它们就可以用同样的方式利用多态性。
还要注意,在 C#中,所有的类都派生于同一个类 object,object 是继承层次结构中的根。所以可以把所有对象看作是object类的实例。这就是在建立字符串时,Console.WriteLine()可以处理无数多种参数组合的原因。第一个参数后面的每个参数都可以看作是一个object 实例,所以可以把任何对象的输出结果写到屏幕上。为此,需要调用方法 ToString()(object 的一个成员),我们可以重写这个方法,为自己的类提供合适的实现代码,或者使用默认实现代码,返回类名(根据它所在的名称空间,返回类的修饰名)。
接口的多态性
尽管不能像对象那样实例化接口,但可以建立接口类型的变量,然后就可以在支持该接口的对象上,使用这个变量访问该接口提供的方法和属性。
例如,假定不使用基类Animal提供EatFood()方法,而是把该方法放在IConsume接口上。Cow和Chicken类也支持这个接口,唯一的区别是它们必须提供EatFood()方法的实现代码(因为接口不包含实现代码),接着就可以使用下述代码访问该方法了:
Cow myCow = new Cow(); Chicken myChicken = new Chicken(); IConsume consumeInterface; consumeInterface = myCow; consumeInterface.EatFood(); consumeInterface = myChicken; consumeInterface.EatFood();
这就提供了以相同方式访问多个对象的简单方式,且不依赖于一个公共的基类。例如,这个接口可以由派生于Vegetable的VenusFlyTrap类实现,而不是由Animal实现:
VenusFlyTrap myVenusFlyTrap = new VenusFlyTrap(); IConsume consumeInterface; consumeInterface = myVenusFlyTrap; consumeInterface.EatFood();
在这段代码中,调用 consumeInterface.EatFood()的结果是调用 Cow、Chicken 或 VenusFlyTrap类的EatFood()方法,这取决于哪个实例被赋予了接口类型的变量。
注意, 派生类会继承其基类支持的接口。在上面的第一个示例中,要么是Animal支持IConsume,要么是Cow和Chicken支持IConsume。有共同基类的类不一定有共同的接口,反之亦然。