了解使用 Override 和 New 關鍵字的時機 (C# 程式設計手冊)

發行項
04/07/2023

在 C# 中，衍生類別的方法名稱可以與基底類別的方法名稱相同。您可以使用 new 和 override 關鍵字來指定方法的互動方式。 override 修飾詞會「延伸」基底類別的 virtual 方法，new 修飾詞則會「隱藏」可存取的基底類別方法。本主題的範例會說明其間的差異。

在主控台應用程式中，宣告 BaseClass 和 DerivedClass 這兩個類別。 DerivedClass 繼承自 BaseClass。

class BaseClass  
{  
    public void Method1()  
    {  
        Console.WriteLine("Base - Method1");  
    }  
}  
  
class DerivedClass : BaseClass  
{  
    public void Method2()  
    {  
        Console.WriteLine("Derived - Method2");  
    }  
}

在 Main 方法中，宣告 bc、dc 和 bcdc 變數。

bc 屬於 BaseClass 類型，而其值為 BaseClass 類型。
dc 屬於 DerivedClass 類型，而其值為 DerivedClass 類型。
bcdc 屬於 BaseClass 類型，而其值為 DerivedClass 類型。這是值得注意的變數。

由於 bc 和 bcdc 具有 BaseClass 類型，因此只能直接存取 Method1 (除非您使用轉型)。 dc 變數可以同時存取 Method1 和 Method2。下列程式碼顯示這些關聯性。

class Program  
{  
    static void Main(string[] args)  
    {  
        BaseClass bc = new BaseClass();  
        DerivedClass dc = new DerivedClass();  
        BaseClass bcdc = new DerivedClass();  
  
        bc.Method1();  
        dc.Method1();  
        dc.Method2();  
        bcdc.Method1();  
    }  
    // Output:  
    // Base - Method1  
    // Base - Method1  
    // Derived - Method2  
    // Base - Method1  
}

接下來，將下列 Method2 方法新增至 BaseClass。此方法的簽章與 DerivedClass 的 Method2 方法簽章相符。

public void Method2()  
{  
    Console.WriteLine("Base - Method2");  
}

由於 BaseClass 現已具備 Method2 方法，因此您可以為 BaseClass 的 bc 和 bcdc 變數新增第二個呼叫陳述式，如下列程式碼所示。

bc.Method1();  
bc.Method2();  
dc.Method1();  
dc.Method2();  
bcdc.Method1();  
bcdc.Method2();

在建置專案時，您會發現在新增 BaseClass 的 Method2 方法時會產生警告。警告指出，DerivedClass 的 Method2 方法會隱藏 BaseClass 的 Method2 方法。如果您想要這種結果，建議您在 Method2 定義中使用 new 關鍵字。或者，您可以重新命名其中一個 Method2 方法來解決警告，但不一定總是可行。

請先執行程式並查看其他呼叫陳述式所產生的輸出，之後再加入 new。即會顯示下列結果。

// Output:  
// Base - Method1  
// Base - Method2  
// Base - Method1  
// Derived - Method2  
// Base - Method1  
// Base - Method2

new 關鍵字會保留產生該輸出的關聯性，但是它會隱藏警告。如果變數具有 BaseClass 類型，其會繼續存取 BaseClass 的成員，而含 DerivedClass 類型的變數則會繼續優先存取 DerivedClass 中的成員，然後才考慮繼承自 BaseClass 的成員。

若要隱藏警告，請將 new 修飾詞新增至 DerivedClass 中的 Method2 定義，如下列程式碼所示。您可在 public 之前或之後的位置新增修飾詞。

public new void Method2()  
{  
    Console.WriteLine("Derived - Method2");  
}

再次執行程式，確認輸出尚未變更，另請確認警告已不再顯示。使用 new 時，即表示您了解此關鍵字所修改的成員，會隱藏繼承自基底類別的成員。如需透過繼承隱藏名稱的詳細資訊，請參閱 new 修飾詞。

若要比較這項行為與使用 override 的效果，請將下列方法新增至 DerivedClass。您可在 public 之前或之後的位置新增 override 修飾詞。

public override void Method1()  
{  
    Console.WriteLine("Derived - Method1");  
}

請將 virtual 修飾詞新增至 BaseClass 的 Method1 定義。您可在 public 之前或之後的位置新增 virtual 修飾詞。

public virtual void Method1()  
{  
    Console.WriteLine("Base - Method1");  
}

重新執行專案。請特別注意下列輸出的最後兩行。

// Output:  
// Base - Method1  
// Base - Method2  
// Derived - Method1  
// Derived - Method2  
// Derived - Method1  
// Base - Method2

使用 override 修飾詞時，可讓 bcdc 存取 DerivedClass 中所定義的 Method1 方法。一般而言，這是繼承階層架構所要的結果。您希望物件的值都是從衍生類別所建立，以使用衍生類別中定義的方法。您可以使用 override 來擴充基底類別方法，進而實現這種結果。

下列程式碼包含完整的範例。

using System;  
using System.Text;  
  
namespace OverrideAndNew  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            BaseClass bc = new BaseClass();  
            DerivedClass dc = new DerivedClass();  
            BaseClass bcdc = new DerivedClass();  
  
            // The following two calls do what you would expect. They call  
            // the methods that are defined in BaseClass.  
            bc.Method1();  
            bc.Method2();  
            // Output:  
            // Base - Method1  
            // Base - Method2  
  
            // The following two calls do what you would expect. They call  
            // the methods that are defined in DerivedClass.  
            dc.Method1();  
            dc.Method2();  
            // Output:  
            // Derived - Method1  
            // Derived - Method2  
  
            // The following two calls produce different results, depending
            // on whether override (Method1) or new (Method2) is used.  
            bcdc.Method1();  
            bcdc.Method2();  
            // Output:  
            // Derived - Method1  
            // Base - Method2  
        }  
    }  
  
    class BaseClass  
    {  
        public virtual void Method1()  
        {  
            Console.WriteLine("Base - Method1");  
        }  
  
        public virtual void Method2()  
        {  
            Console.WriteLine("Base - Method2");  
        }  
    }  
  
    class DerivedClass : BaseClass  
    {  
        public override void Method1()  
        {  
            Console.WriteLine("Derived - Method1");  
        }  
  
        public new void Method2()  
        {  
            Console.WriteLine("Derived - Method2");  
        }  
    }  
}

下列範例說明不同內容中的類似行為。此範例會定義下列三個類別：名為 Car 的基底類別，以及兩個由此衍生的 ConvertibleCar 和 Minivan 類別。基底類別包含 DescribeCar 方法。此方法會顯示車輛的基本描述，然後呼叫 ShowDetails 來提供其他資訊。這三個類別都會定義 ShowDetails 方法。 new 修飾詞可用來定義 ConvertibleCar 類別中的 ShowDetails。 override 修飾詞可用來定義 Minivan 類別中的 ShowDetails。

// Define the base class, Car. The class defines two methods,  
// DescribeCar and ShowDetails. DescribeCar calls ShowDetails, and each derived  
// class also defines a ShowDetails method. The example tests which version of  
// ShowDetails is selected, the base class method or the derived class method.  
class Car  
{  
    public void DescribeCar()  
    {  
        System.Console.WriteLine("Four wheels and an engine.");  
        ShowDetails();  
    }  
  
    public virtual void ShowDetails()  
    {  
        System.Console.WriteLine("Standard transportation.");  
    }  
}  
  
// Define the derived classes.  
  
// Class ConvertibleCar uses the new modifier to acknowledge that ShowDetails  
// hides the base class method.  
class ConvertibleCar : Car  
{  
    public new void ShowDetails()  
    {  
        System.Console.WriteLine("A roof that opens up.");  
    }  
}  
  
// Class Minivan uses the override modifier to specify that ShowDetails  
// extends the base class method.  
class Minivan : Car  
{  
    public override void ShowDetails()  
    {  
        System.Console.WriteLine("Carries seven people.");  
    }  
}

此範例會測試哪個版本的 ShowDetails 受到呼叫。下列 TestCars1 方法會宣告每個類別的執行個體，然後呼叫每個執行個體上的 DescribeCar。

public static void TestCars1()  
{  
    System.Console.WriteLine("\nTestCars1");  
    System.Console.WriteLine("----------");  
  
    Car car1 = new Car();  
    car1.DescribeCar();  
    System.Console.WriteLine("----------");  
  
    // Notice the output from this test case. The new modifier is  
    // used in the definition of ShowDetails in the ConvertibleCar  
    // class.
  
    ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();  
    car2.DescribeCar();  
    System.Console.WriteLine("----------");  
  
    Minivan car3 = new Minivan();  
    car3.DescribeCar();  
    System.Console.WriteLine("----------");  
}

TestCars1 會產生下列輸出。請特別注意，car2 的結果可能與您所預期的不同。物件的類型是 ConvertibleCar，但 DescribeCar 不會存取 ConvertibleCar 類別中所定義的 ShowDetails 版本，因為該方法是使用 new 修飾詞來進行宣告，而不是 override 修飾詞。如此一來，ConvertibleCar 物件顯示的描述會與 Car 物件相同。 car3 (也就是 Minivan 物件) 的結果則相反。在此情況下，Minivan 類別中所宣告的 ShowDetails 方法會覆寫 Car 類別中所宣告的 ShowDetails 方法，而且顯示的描述為休旅車。

// TestCars1  
// ----------  
// Four wheels and an engine.  
// Standard transportation.  
// ----------  
// Four wheels and an engine.  
// Standard transportation.  
// ----------  
// Four wheels and an engine.  
// Carries seven people.  
// ----------

TestCars2 會建立具有 Car 類型的物件清單。物件的值是從 Car、ConvertibleCar 和 Minivan 類別具現化而得。清單上的每個項目都會呼叫 DescribeCar。下列程式碼顯示 TestCars2 的定義。

public static void TestCars2()  
{  
    System.Console.WriteLine("\nTestCars2");  
    System.Console.WriteLine("----------");  
  
    var cars = new List<Car> { new Car(), new ConvertibleCar(),
        new Minivan() };  
  
    foreach (var car in cars)  
    {  
        car.DescribeCar();  
        System.Console.WriteLine("----------");  
    }  
}

隨即顯示下列輸出。請注意，此輸出與 TestCars1 顯示的輸出相同。不論物件的類型是 ConvertibleCar (如 TestCars1 中)，或 Car (如 TestCars2 中)，系統均不會呼叫 ConvertibleCar 類別的 ShowDetails 方法。相反地，car3 會從 Minivan 呼叫這兩種類別的 ShowDetails 方法，不論其為 Minivan 類型或 Car 類型。

// TestCars2  
// ----------  
// Four wheels and an engine.  
// Standard transportation.  
// ----------  
// Four wheels and an engine.  
// Standard transportation.  
// ----------  
// Four wheels and an engine.  
// Carries seven people.  
// ----------

TestCars3 和 TestCars4 方法會完成範例。這些方法會先從宣告為具有 ConvertibleCar 和 Minivan 類型的物件 (TestCars3)，再從物件宣告為具有 Car 類型的物件 (TestCars4) 直接呼叫 ShowDetails。下列程式碼會定義這兩種方法。

public static void TestCars3()  
{  
    System.Console.WriteLine("\nTestCars3");  
    System.Console.WriteLine("----------");  
    ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();  
    Minivan car3 = new Minivan();  
    car2.ShowDetails();  
    car3.ShowDetails();  
}  
  
public static void TestCars4()  
{  
    System.Console.WriteLine("\nTestCars4");  
    System.Console.WriteLine("----------");  
    Car car2 = new ConvertibleCar();  
    Car car3 = new Minivan();  
    car2.ShowDetails();  
    car3.ShowDetails();  
}

這些方法會產生下列輸出，並與本主題中的第一個範例結果對應。

// TestCars3  
// ----------  
// A roof that opens up.  
// Carries seven people.  
  
// TestCars4  
// ----------  
// Standard transportation.  
// Carries seven people.

下列程式碼顯示完整專案和其輸出。

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
  
namespace OverrideAndNew2  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            // Declare objects of the derived classes and test which version  
            // of ShowDetails is run, base or derived.  
            TestCars1();  
  
            // Declare objects of the base class, instantiated with the  
            // derived classes, and repeat the tests.  
            TestCars2();  
  
            // Declare objects of the derived classes and call ShowDetails  
            // directly.  
            TestCars3();  
  
            // Declare objects of the base class, instantiated with the  
            // derived classes, and repeat the tests.  
            TestCars4();  
        }  
  
        public static void TestCars1()  
        {  
            System.Console.WriteLine("\nTestCars1");  
            System.Console.WriteLine("----------");  
  
            Car car1 = new Car();  
            car1.DescribeCar();  
            System.Console.WriteLine("----------");  
  
            // Notice the output from this test case. The new modifier is  
            // used in the definition of ShowDetails in the ConvertibleCar  
            // class.
            ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();  
            car2.DescribeCar();  
            System.Console.WriteLine("----------");  
  
            Minivan car3 = new Minivan();  
            car3.DescribeCar();  
            System.Console.WriteLine("----------");  
        }  
        // Output:  
        // TestCars1  
        // ----------  
        // Four wheels and an engine.  
        // Standard transportation.  
        // ----------  
        // Four wheels and an engine.  
        // Standard transportation.  
        // ----------  
        // Four wheels and an engine.  
        // Carries seven people.  
        // ----------  
  
        public static void TestCars2()  
        {  
            System.Console.WriteLine("\nTestCars2");  
            System.Console.WriteLine("----------");  
  
            var cars = new List<Car> { new Car(), new ConvertibleCar(),
                new Minivan() };  
  
            foreach (var car in cars)  
            {  
                car.DescribeCar();  
                System.Console.WriteLine("----------");  
            }  
        }  
        // Output:  
        // TestCars2  
        // ----------  
        // Four wheels and an engine.  
        // Standard transportation.  
        // ----------  
        // Four wheels and an engine.  
        // Standard transportation.  
        // ----------  
        // Four wheels and an engine.  
        // Carries seven people.  
        // ----------  
  
        public static void TestCars3()  
        {  
            System.Console.WriteLine("\nTestCars3");  
            System.Console.WriteLine("----------");  
            ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();  
            Minivan car3 = new Minivan();  
            car2.ShowDetails();  
            car3.ShowDetails();  
        }  
        // Output:  
        // TestCars3  
        // ----------  
        // A roof that opens up.  
        // Carries seven people.  
  
        public static void TestCars4()  
        {  
            System.Console.WriteLine("\nTestCars4");  
            System.Console.WriteLine("----------");  
            Car car2 = new ConvertibleCar();  
            Car car3 = new Minivan();  
            car2.ShowDetails();  
            car3.ShowDetails();  
        }  
        // Output:  
        // TestCars4  
        // ----------  
        // Standard transportation.  
        // Carries seven people.  
    }  
  
    // Define the base class, Car. The class defines two virtual methods,  
    // DescribeCar and ShowDetails. DescribeCar calls ShowDetails, and each derived  
    // class also defines a ShowDetails method. The example tests which version of  
    // ShowDetails is used, the base class method or the derived class method.  
    class Car  
    {  
        public virtual void DescribeCar()  
        {  
            System.Console.WriteLine("Four wheels and an engine.");  
            ShowDetails();  
        }  
  
        public virtual void ShowDetails()  
        {  
            System.Console.WriteLine("Standard transportation.");  
        }  
    }  
  
    // Define the derived classes.  
  
    // Class ConvertibleCar uses the new modifier to acknowledge that ShowDetails  
    // hides the base class method.  
    class ConvertibleCar : Car  
    {  
        public new void ShowDetails()  
        {  
            System.Console.WriteLine("A roof that opens up.");  
        }  
    }  
  
    // Class Minivan uses the override modifier to specify that ShowDetails  
    // extends the base class method.  
    class Minivan : Car  
    {  
        public override void ShowDetails()  
        {  
            System.Console.WriteLine("Carries seven people.");  
        }  
    }  
  
}

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