c#高级编程 继承 (三)
面向对象的三个最重要的概念是继承、封装和多态性。本问的重点是继承和多态性。当某类型的成员声明为private时，不能从外部访问，它们封装在类型中。
1、继承的类型
首先介绍一些面向对象（Object-Oriented, OO）术语，看看C#在继承方面支持和不支持的功能。
● 单重继承： 表示一个类可以派生自一个基类。C#就采用这种继承。
● 多重继承： 多重继承允许一个类派生自多个类。C#不支持类的多重继承，但允许接口的多重继承。
● 多层继承： 多层继承允许继承有更大的层次结构。类B派生自类A，类C又派生自类B。其中，类B也称为中间基类，C#支持它，也很常用。
● 接口继承： 定义了接口的继承。这里允许多重继承。
1.1 多重继承
一些语言（如C++）支持所谓的“多重继承”，即一个类派生自多个类。对于实现继承，多重继承会给生成的代码增加复杂性，还会带来一些开销。因此，C#的设计人员决定不支持类的多重继承，因为支持多重继承会增加复杂性，还会带来一些开销。
而C#又允许类型派生自多个接口。一个类型可以实现多个接口。这说明，C#类可以派生自另一个类和任意多个接口。更准确地说，因为System.Object是一个公共的基类，所以每个C#类（除了Object类之外）都有一个基类，还可以有任意多个基接口。
1.2 结构和类
使用结构的一个限制是结构不支持继承，但每个结构都自动派生自System.ValueType。不能编码实现结构的类型层次，但结构可以实现接口。换言之，结构并不支持实现继承，但支持接口继承。定义的结构和类可以总结为：
● 结构总是派生自System.ValueType，它们还可以派生自任意多个接口。
● 类总是派生自System.Object或用户选择的另一个类，它们还可以派生自任意多个接口。
2、实现继承
如果要声明派生自另一个类的一个类，就可以使用下面的语法：
class MyDerivedClass: MyBaseClass
{
// members
}如果类（或结构）也派生自接口，则用逗号分隔列表中的基类和接口：
public class MyDerivedClass: MyBaseClass, IInterface1, IInterface2
{
// members
}如果类和接口都用于派生，则类总是必须放在接口的前面。
对于结构，语法如下（只能用于接口继承）：
public struct MyDerivedStruct: IInterface1, IInterface2
{
// members
}如果在类定义中没有指定基类，C#编译器就假定System.Object是基类。因此，派生自Object类（或使用object关键字），与不定义基类的效果是相同的。
下面的例子定义了基类Shape。无论是矩形还是椭圆，形状都有一些共同点：形状都有位置和大小。定义相应的类时，位置和大小应包含在Shape类中。Shape类定义了只读属性Position和Shape，它们使用自动属性初始化器来初始化:
public class Position
{
public int X { get; set; }
public int Y { get; set; }
}
public class Size
{
public int Width { get; set; }
public int Height { get; set; }
}
public class Shape
{
public Position Position { get; } = new Position();
public Size Size { get; } = new Size();
}3、虚方法
把一个基类方法声明为virtual，就可以在任何派生类中重写该方法：
public class Shape
{
public virtual void Draw()
{
WriteLine($"Shape with {Position} and {Size}");
}
}如果实现代码只有一行，在C# 6中，也可以把virtual关键字和表达式体的方法（使用lambda运算符）一起使用。这个语法可以独立于修饰符，单独使用：
public class Shape
{
public virtual void Draw() => WriteLine($"Shape with {Position} and {Size}");
}也可以把属性声明为virtual。对于虚属性或重写属性，语法与非虚属性相同，但要在定义中添加关键字virtual，其语法如下所示：
public virtual Size Size { get; set; }当然，也可以给虚属性使用完整的属性语法：
private Size _size;
public virtual Size Size
{
get
{
return _size;
}set
{
size = value;
}
}为了简单起见，下面的讨论将主要集中于方法，但其规则也适用于属性。
C#中虚函数的概念与标准OOP的概念相同：可以在派生类中重写虚函数。在调用方法时，会调用该类对象的合适方法。在C#中，函数在默认情况下不是虚拟的，但（除了构造函数以外）可以显式地声明为virtual。
C#要求在派生类的函数重写另一个函数时，要使用override关键字显式声明：
public class Rectangle : Shape
{
public override void Draw() => WriteLine($"Rectangle with {Position} and {Size}");
}注意： 重写基类的方法时，签名（所有参数类型和方法名）和返回类型必须完全匹配。否则，以后创建的新成员就不覆盖基类成员。
成员字段和静态函数都不能声明为virtual，因为这个概念只对类中的实例函数成员有意义。
4、多态性
使用多态性，可以动态地定义调用的方法，而不是在编译期间定义。编译器创建一个虚拟方法表（vtable），其中列出了可以在运行期间调用的方法，它根据运行期间的类型调用方法。
在下面的例子中，DrawShape（）方法接收一个Shape参数，并调用Shape类的Draw（）方法：
public static void DrawShape(Shape shape)
{
shape.Draw();
}使用之前创建的矩形调用方法。尽管方法声明为接收一个Shape对象，但任何派生Shape的类型（包括Rectangle）都可以传递给这个方法：
var r = new Rectangle(); r.Position.X = 33; r.Position.Y = 22; r.Size.Width = 200; r.Size.Height = 100; DrawShape(r);
运行这个程序，查看Rectangle.Draw方法（）而不是Shape.Draw（）方法的输出。输出行从Rectangle开始。如果基类的方法不是虚拟方法或没有重写派生类的方法，就使用所声明对象（Shape）的类型的Draw（）方法，因此输出从Shape开始：
Rectangle with X: 33, y: 22 and Width: 200, Height: 100
5、隐藏方法
如果签名相同的方法在基类和派生类中都进行了声明，但该方法没有分别声明为virtual和override，派生类方法就会隐藏基类方法。
在大多数情况下，是要重写方法，而不是隐藏方法，因为隐藏方法会造成对于给定类的实例调用错误方法的危险。但是，如下面的例子所示，C#语法可以确保开发人员在编译时收到这个潜在错误的警告，从而使隐藏方法（如果这确实是用户的本意）更加安全。
这也是类库开发人员得到的版本方面的好处。
假定有一个类Shape：
public class Shape
{
// various members
}在将来的某一刻，要编写一个派生类Ellipse，用它给Shape基类添加某个功能，特别
是要添加该基类中目前没有的方法——MoveBy（）：
public class Ellipse: Shape
{
public void MoveBy(int x, int y)
{
Position.X += x;
Position.Y += y;
}
}过了一段时间，基类的编写者决定扩展基类的功能。为了保持一致，他也添加了一个名为MoveBy（）的方法，该方法的名称和签名与前面添加的方法相同，但并不完成相同的工作。这个新方法可能声明为virtual，也可能不是。
如果重新编译派生的类，会得到一个编译器警告，因为出现了一个潜在的方法冲突。
然而，也可能使用了新的基类，但没有编译派生类；只是替换了基类程序集。基类程序集可以安装在全局程序集缓存中（许多Framework程序集都安装在此）。
现在假设基类的MoveBy（）方法声明为虚方法，基类本身调用MoveBy（）方法。会调用哪个方法？基类的方法还是前面定义的派生类的MoveBy（）方法？因为派生类的MoveBy（）方法没有用override关键字定义（这是不可能的，因为基类MoveBy（）方法以前不存在），编译器假定派生类的MoveBy（）方法是一个完全不同的方法，与基类的方法没有任何关系，只是名字相同。这种方法的处理方式就好像它有另一个名称一样。
编译Ellipse类会生成一个编译警告，提醒使用new关键词隐藏方法。在实践中，不使用new关键字会得到相同的编译结果，但避免出现编译器警告：
public class Ellipse: Shape
{
new
public void Move(Position newPosition)
{
Position.X = newPosition.X;
Position.Y = newPosition.Y;
}
//. . . other members
}不使用new关键字，也可以重命名方法，或者，如果基类的方法声明为virtual，且用作相同的目的，就重写它。然而，如果其他方法已经调用了此方法，简单的重命名会破坏其他代码。
6、调用方法的基类版本
C#有一种特殊的语法用于从派生类中调用方法的基类版本：base.<MethodName>（）。例如，派生类Shape声明了Move（）方法，想要在派生类Rectangle中调用它，以使用基类的实现代码。为了添加派生类中的功能，可以使用base调用它：
public class Shape
{
public virtual void Move(Position newPosition)
{
Position.X = newPosition.X;
Position.Y = newPosition.Y;
WriteLine($"moves to {Position}");
}
//. . . other members
}Move（）方法在Rectangle类中重写，把Rectangle一词添加到控制台。写出文本之后，使用base关键字调用基类的方法：
public class Rectangle: Shape
{
public override void Move(Position newPosition)
{
Write("Rectangle ");
base.Move(newPosition);
}
//. . . other members
}现在，矩形移动到一个新位置：
r.Move(new Position { X = 120, Y = 40 });运行应用程序，输出是Rectangle和Shape类中Move（）方法的结果：
Rectangle moves to X: 120, Y: 40
注意： 使用base关键字，可以调用基类的任何方法——而不仅仅是已重写的方法。
7、抽象类和抽象方法
C#允许把类和方法声明为abstract。抽象类不能实例化，而抽象方法不能直接实现，必须在非抽象的派生类中重写。显然，抽象方法本身也是虚拟的。如果类包含抽象方法，则该类也是抽象的，也必须声明为抽象的。
下面把Shape类改为抽象类。因为其他类需要派生自这个类。新方法Resize声明为抽象，因此它不能有在Shape类中的任何实现代码：
public abstract class Shape
{
public abstract void Resize(int width, int height); // abstract method
}从抽象基类中派生类型时，需要实现所有抽象成员。否则，编译器会报错：
public class Ellipse : Shape{
public override void Resize(int width, int height)
{
Size.Width = width;
Size.Height = height;
}
}当然，实现代码也可以如下面的例子所示。抛出类型NotImplementationException的异常也是一种实现方式，在开发过程中，它通常只是一个临时的实现：
public override void Resize(int width, int height)
{
throw new NotImplementedException();
}使用抽象的Shape类和派生的Ellipse类，可以声明Shape的一个变量。不能实例化它，但是可以实例化Ellipse，并将其分配给Shape变量：
Shape s1 = new Ellipse(); DrawShape(s1);
8、密封类和密封方法
如果不应创建派生自某个自定义类的类，该自定义类就应密封。给类添加sealed修饰符，就不允许创建该类的子类。密封一个方法，表示不能重写该方法。
sealedclass FinalClass
{
// etc
}
class DerivedClass: FinalClass // wrong. Cannot derive from sealed class
.
{
// etc
}在把类或方法标记为sealed时，最可能的情形是：如果在库、类或自己编写的其他类的操作中，类或方法是内部的，则任何尝试重写它的一些功能，都可能导致代码的不稳定。
密封类有另一个原因。对于密封类，编译器知道不能派生类，因此用于虚拟方法的虚拟表可以缩短或消除，以提高性能。string类是密封的。
将一个方法声明为sealed的目的类似于一个类。方法可以是基类的重写方法，但是在接下来的例子中，编译器知道，另一个类不能扩展这个方法的虚拟表；它在这里终止继承。
class MyClass: MyBaseClass
{
public sealed override void FinalMethod()
{
// implementation}
}
class DerivedClass: MyClass
{
public override void FinalMethod() // wrong. Will give compilation error
{
}
}要在方法或属性上使用sealed关键字，必须先从基类上把它声明为要重写的方法或属性。如果基类上不希望有重写的方法或属性，就不要把它声明为virtual。
9、派生类的构造函数
这个没搞懂，后续完善
拓展：c#修饰符
您阅读本篇文章共花了： 