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浅析C#的多态性
时间:2017-06-19作者:华清远见

什么是多态:同一个操作,作用于不同的对象时,会有不同的结果,即同一个方法根据需要,作用于不同的对象时,会有不同的实现。

C#的多态包括:接口多态,继承多态。

其中继承多态又包括通过虚拟方法实现的多态和通过抽象方法实现的多态性

例如:基类动物都有吃的方法,但是不同的动物吃的东西就会不一样,例如狼吃肉,羊吃草,这样“吃”的这个方法就要在派生类里面重新实现以下,运行时,通过指向基类的指针,来调用实现派生类中的方法。

1. 接口多态性

把动物“吃”的方法放到一个接口(IAnimal)里,然后让具体的动物类(Wolf/Sheep)继承这个接口,并根据自己的需要实现这个接口。

代码实现:

 

class Program {

        static void Main(string[] args) {

            new Wolf().Eat();

            new Sheep().Eat();

        }

    }

    public class Wolf : IAnimal {

        //多态实现

        public void Eat() {

            Console.WriteLine("狼吃肉!");

        }

    }

    public class Sheep : IAnimal {

        //多态实现

        public void Eat() {

            Console.WriteLine("羊吃草!");

        }

    }

    //接口

    public interface IAnimal {

        void Eat();

    }

接口的多态性就是当不同的类继承了相同的接口以后,都要根据自己的需要重新实现继承的接口,这样同样的方法签名在不同的类中就会实现不同的操作。

2. 继承的多态性

 设想动物园饲养员每天需要给他所负责死样的狮子、猴子和鸽子喂食。

首先,建立三个类分别代表三个动物

饲养员用Feeder类表示。由于三种动物吃的动物一样,Feeder类必须拥有三个喂动物的公共方法:

过程如下:

 

static void Main(string[] args)

{

    Monkey m=new Monkey();

    Pigeon p=new Pigeon();

    Lion l=new Lion();

 

    Feeder f=new Feeder();

    f.Name="小李";

    f.FeedMonkey();    //喂猴子

    f.FeedPigeon();    //喂鸽子

    f.FeedLion();        //喂狮子

}

 

如果领导有又把熊猫交给他管理,这是我们的程序不得不给Feeder类在增加一个方法:FeedPanda();

万一小李后来又不管猴子了,又要从Feeder类中删除FeedPigeon()方法。

所以这种编程方式很明显不合理的。

我们可以应用多态的方法解决。

首先因为它们都是动物,因此,可以建立一个Animal抽象基类。

由于不同的动物吃不同的食物,所以在Animal类中定义一个抽象方法:eat();有子类负责实现。

 

abstract class Animal

{

    public abstract void eat();

}

 

//狮子

class Lion:Animal

{

    public override void eat()

    {

        Console.WriteLine("吃肉");

    }

}

 

//猴子

class Money:Animal

{

    public override void eat()

    {

        Console.WriteLine("吃香蕉");

    }

}

 

//鸽子

class Pigeon:Animal

{

    public override void eat()

    {

        Console.WriteLine("吃大米");

    }

}

 

现在,可以将Feeder类的三个喂养方法合并为一个FeedAnimal:

Feeder类代码:

 

//饲养员

class Feeder

{

    public String Name;

    public void FeedAnimal(Animal animals)

    {

        animals.eat();

    }

}

 

喂养过程:

 

static void Main(string[] args)

{

    Monkey m=new Monkey();

    Pigeon p =new Pigeon();

    Lion l=new Lion();

 

    Feeder f=new Feeder();

    f.Name="小李";

    f.FeedAnimal(m);//喂猴子

    f.FeedAnimal(p);//喂鸽子

    f.FeedAnimal(l);//喂狮子

}

 

我们修改一下Feeder类的定义,增加一个新方法FeedAnimals(),新方法远程的功能是喂养一群动物,接受的是Animal的数组:

 

class Feeder

{

    //喂养一群动物

    public voidFeedAnimals(Animal[] ans)

    {

        foreach(Animal an in ans)

        {

            an.eat();

        }

    }

}

 

过程如下:

 

static void Main(string args)

{

    //动物数组

    Animal[] ans={new Monkey(),new Pigeon(), new Lion()};

    Feeder f=new Feeder();

    f.Name="小李";

    f.FeedAnimals(ans);

}

 

代码中数组ans的元素为Animal,因此,可以在其中存入任何一个Animal的子类。具有这种特性的数组成为"多态数组"。

多态的意义:

编程中应用多态,可以将其简化为一下两句:

应用继承实现对象的统一管理。

应用接口定义对象的行为特征。

使用多态的好处:

当要修改程序并扩充系统时,需要修改的地方较少,对其他部分代码的影响较小。


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