继承 - 派生用于创建更具体的行为的类型
继承（以及封装和多态性）是面向对象的编程的三个主要特征之一。 通过继承，可以创建新类，以便重用、扩展和修改在其他类中定义的行为。 其成员被继承的类称为“基类”，继承这些成员的类称为“派生类”。 派生类只能有一个直接基类。 但是，继承是可传递的。 如果 ClassC 派生自 ClassB，并且 ClassB 派生自 ClassA，则 ClassC 将继承在 ClassB 和 ClassA 中声明的成员。
注意
结构不支持继承，但它们可以实现接口。
从概念上讲，派生类是基类的专门化。 例如，如果有一个基类 Animal，则可以有一个名为 Mammal 的派生类，以及另一个名为 Reptile 的派生类。 Mammal 是 Animal，Reptile 也是 Animal，但每个派生类表示基类的不同专门化。
接口声明可以为其成员定义默认实现。 这些实现通过派生接口和实现这些接口的类来继承。 有关默认接口方法的详细信息，请参阅关于接口的文章。
定义要从其他类派生的类时，派生类会隐式获得基类的所有成员（除了其构造函数和终结器）。 派生类可以重用基类中的代码，而无需重新实现。 可以在派生类中添加更多成员。 派生类扩展了基类的功能。
下图显示一个类 WorkItem，它表示某个业务流程中的工作项。 像所有类一样，它派生自 System.Object 且继承其所有方法。 WorkItem 会添加其自己的六个成员。 这些成员中包括一个构造函数，因为不会继承构造函数。 类 ChangeRequest 继承自 WorkItem，表示特定类型的工作项。 ChangeRequest 将另外两个成员添加到它从 WorkItem 和 Object 继承的成员中。 它必须添加自己的构造函数，并且还添加了 originalItemID。 属性 originalItemID 使 ChangeRequest 实例可以与向其应用更改请求的原始 WorkItem 相关联。
下面的示例演示如何在 C# 中表示前面图中所示的类关系。 该示例还演示了 WorkItem 替代虚方法 Object.ToString 的方式，以及 ChangeRequest 类继承该方法的 WorkItem 的实现方式。 第一个块定义类：
// WorkItem implicitly inherits from the Object class.
public class WorkItem
{
// Static field currentID stores the job ID of the last WorkItem that
// has been created.
private static int currentID;
//Properties.
protected int ID { get; set; }
protected string Title { get; set; }
protected string Description { get; set; }
protected TimeSpan jobLength { get; set; }
// Default constructor. If a derived class does not invoke a base-
// class constructor explicitly, the default constructor is called
// implicitly.
public WorkItem()
{
ID = 0;
Title = "Default title";
Description = "Default description.";
jobLength = new TimeSpan();
}
// Instance constructor that has three parameters.
public WorkItem(string title, string desc, TimeSpan joblen)
{
this.ID = GetNextID();
this.Title = title;
this.Description = desc;
this.jobLength = joblen;
}
// Static constructor to initialize the static member, currentID. This
// constructor is called one time, automatically, before any instance
// of WorkItem or ChangeRequest is created, or currentID is referenced.
static WorkItem() => currentID = 0;
// currentID is a static field. It is incremented each time a new
// instance of WorkItem is created.
protected int GetNextID() => ++currentID;
// Method Update enables you to update the title and job length of an
// existing WorkItem object.
public void Update(string title, TimeSpan joblen)
{
this.Title = title;
this.jobLength = joblen;
}
// Virtual method override of the ToString method that is inherited
// from System.Object.
public override string ToString() =>
$"{this.ID} - {this.Title}";
}
// ChangeRequest derives from WorkItem and adds a property (originalItemID)
// and two constructors.
public class ChangeRequest : WorkItem
{
protected int originalItemID { get; set; }
// Constructors. Because neither constructor calls a base-class
// constructor explicitly, the default constructor in the base class
// is called implicitly. The base class must contain a default
// constructor.
// Default constructor for the derived class.
public ChangeRequest() { }
// Instance constructor that has four parameters.
public ChangeRequest(string title, string desc, TimeSpan jobLen,
int originalID)
{
// The following properties and the GetNexID method are inherited
// from WorkItem.
this.ID = GetNextID();
this.Title = title;
this.Description = desc;
this.jobLength = jobLen;
// Property originalItemID is a member of ChangeRequest, but not
// of WorkItem.
this.originalItemID = originalID;
}
}
下一个块显示如何使用基类和派生类：
// Create an instance of WorkItem by using the constructor in the
// base class that takes three arguments.
WorkItem item = new WorkItem("Fix Bugs",
"Fix all bugs in my code branch",
new TimeSpan(3, 4, 0, 0));
// Create an instance of ChangeRequest by using the constructor in
// the derived class that takes four arguments.
ChangeRequest change = new ChangeRequest("Change Base Class Design",
"Add members to the class",
new TimeSpan(4, 0, 0),
1);
// Use the ToString method defined in WorkItem.
Console.WriteLine(item.ToString());
// Use the inherited Update method to change the title of the
// ChangeRequest object.
change.Update("Change the Design of the Base Class",
new TimeSpan(4, 0, 0));
// ChangeRequest inherits WorkItem's override of ToString.
Console.WriteLine(change.ToString());
/* Output:
1 - Fix Bugs
2 - Change the Design of the Base Class
*/
抽象方法和虚方法
基类将方法声明为 virtual 时，派生类可以使用其自己的实现override该方法。 如果基类将成员声明为 abstract，则必须在直接继承自该类的任何非抽象类中重写该方法。 如果派生类本身是抽象的，则它会继承抽象成员而不会实现它们。 抽象和虚拟成员是多形性（面向对象的编程的第二个主要特征）的基础。 有关详细信息，请参阅多态性。
抽象基类
如果要通过使用 new 运算符来防止直接实例化，则可以将类声明为抽象。 只有当一个新类派生自该类时，才能使用抽象类。 抽象类可以包含一个或多个本身声明为抽象的方法签名。 这些签名指定参数和返回值，但没有任何实现（方法体）。 抽象类不必包含抽象成员；但是，如果类包含抽象成员，则类本身必须声明为抽象。 本身不抽象的派生类必须为来自抽象基类的任何抽象方法提供实现。
接口
接口是定义一组成员的引用类型。 实现该接口的所有类和结构都必须实现这组成员。 接口可以为其中任何成员或全部成员定义默认实现。 类可以实现多个接口，即使它只能派生自单个直接基类。
接口用于为类定义特定功能，这些功能不一定具有“is a (是)”关系。 例如，System.IEquatable<T> 接口可由任何类或结构实现，以确定该类型的两个对象是否等效（但是由该类型定义等效性）。 IEquatable<T> 不表示基类和派生类之间存在的同一种“是”关系（例如，Mammal 是 Animal）。 有关详细信息，请参阅接口。
防止进一步派生
类可以通过将自己或成员声明为 sealed，来防止其他类继承自它或继承自其任何成员。
基类成员的派生类隐藏
派生类可以通过使用相同名称和签名声明成员来隐藏基类成员。 new 修饰符可以用于显式指示成员不应作为基类成员的重写。 使用 new 不是必需的，但如果未使用 new，则会产生编译器警告。 有关详细信息，请参阅使用 Override 和 New 关键字进行版本控制和了解何时使用 Override 和 New 关键字。
反馈
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