调用 C# 的虚拟方法和非虚拟方法

2019-11-07 08:00:00 · 飞浪

了解如何调用基类的方法并利用 CLR 的魔力执行其派生类的方法。

介绍

面向对象编程的第三个支柱通常称为多态性，这是一个希腊词，翻译为“多种形状”。

多态性有两个不同的方面。在运行时，派生类的对象可以在特定位置（例如方法参数和集合或数组）被视为基类的对象。发生这种情况时，对象的声明类型不再与其运行时类型相同。另一个方面是基类可以定义和实现虚拟方法，而派生类可以重写它们。派生类注入自己的虚拟方法实现和定义。这意味着在您的应用程序中，您可以调用基类的方法并执行其派生类的方法。这是在幕后通过 CLR 的魔力完成的，CLR 会查找对象的运行时类型并调用虚拟方法的重写版本。

虚拟和非虚拟方法

虚拟方法和非虚拟方法支持 C# 的多态特性，将virtual关键字与override组合起来。通过将基类方法上的 virtual 与派生类方法上的 override 组合起来，这两种方法都称为虚拟方法。

简单来说，这个方法可以在派生类中重新定义。

实现存在于基类和派生类中，并且大多数情况下，在派生类中都会添加额外的功能。当我们在基类中将方法声明为虚拟方法时，我们就有可能在基类中定义它，并且可以选择在派生类中重写它。当在基类中将方法声明为虚拟方法，并且派生类中存在相同的定义时，就不需要重写，但只有在派生类中重写该方法时，不同的定义才会起作用。

两个重要规则：

默认情况下，方法是非虚拟的，并且不能被覆盖。
Virtual 修饰符不能与 static、abstract、private 和 override 修饰符一起使用。

让我们通过代码示例来证明这一点。

      using System;

namespace virtnonvirt
{   
    public class Person
    {
        public string _name;
        public int _age;
        public string _sex;
        public Person(string name, int age, string sex)
        {
            this._age = age;
            this._sex = sex;
            this._name = name;
        }

        public void Age() {
            Console.WriteLine($"Person :: Hi, I am {this._age} years old!");
        }
        public virtual void Introduction()
        {
            Console.WriteLine($"Person :: Hi, my name is {this._name}, I am {this._age} years old and I am a {this._sex}");
        }
    }

    public class Men : Person
    {
        public Men(string name, int age) : base(name, age, "male")
        {
        }
        public  void  Age()
        {
            Console.WriteLine($"Men :: Hi, I am {this._age} years old!");
        }
        public override void Introduction()
        {
            Console.WriteLine($"Men :: Hi, my name is {this._name}, I am {this._age} years old and I am a {this._sex}");
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
            {
            Men Dani = new Men("Szabó Dániel Ernő", 28);
            Person Alien = Dani;
            Dani.Introduction();
            Alien.Introduction();
            Dani.Age();
            Alien.Age();
            Console.ReadKey();
            }
    }
}
    

代码的输出如下所示：

      Men :: Hi, my name is Szabó Dániel Erno, I am 28 years old and I am a male
Men :: Hi, my name is Szabó Dániel Erno, I am 28 years old and I am a male
Men :: Hi, I am 28 years old!
Person :: Hi, I am 28 years old!
    

但幕后到底发生了什么？让我们分析一下这个例子。

我们有两个类。一个是Person，另一个是Men。Person是基类，有两个方法Age()和Introduction()。后者是虚拟方法，前者是非虚拟方法。在派生类中重写了Introduction()方法。

在Main函数中，我们使用Dani实例来实例化Men类，然后将该实例分配给Person基类的新实例。当在两个类实例中调用虚拟和非虚拟方法时，两种情况下都会调用子类覆盖，从而展示虚拟关键字的多态性和内部工作原理。

覆盖如何工作

这是另一个很好的例子，演示了此覆盖如何工作。

      using System;

namespace virtnonvirt
{
    public class ConfigurationItem {
        public string _location;
        public string _name;
        public ConfigurationItem(string name, string location)
        {
            this._name = name;
            this._location = location;
        }
        public ConfigurationItem(string name)
        {
            this._name = name;
            this._location = "Default Location";
        }

        public virtual void DeviceInfo()
        {
            Console.WriteLine($"ConfigurationItem :: The device with name: {this._name} is located in datacenter: {this._location}");
        }
    }

    public class Server : ConfigurationItem
    {
        public Server(string name, string location) : base(name, "DCA")
        {

        }
        public override void DeviceInfo()
        {
            Console.WriteLine($"Server :: The device with name: {this._name} is located in datacenter: {this._location}");
        }

    }
    public class Switch : ConfigurationItem
    {
        public Switch(string name) : base(name) { }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
            {
            Server DomainController = new Server("CUSTOMERDC1", "LasVegas");
            DomainController.DeviceInfo();
            Switch L2Switch = new Switch("CUSTOMERSW1");
            L2Switch.DeviceInfo();
            Console.ReadKey();
            }
    }
}
    

执行的输出如下：

      Server :: The device with name: CUSTOMERDC1 is located in datacenter: DCA
ConfigurationItem :: The device with name: CUSTOMERSW1 is located in datacenter: Default Location
    

让我们剖析这个例子，看看幕后发生了什么。

这次我们有三个类：ConfigurationItem、Server和Switch。第一个是基类。Server和Switch都派生自基类。基类ConfigurationItem有一个名为DeviceInfo()的虚拟方法。此方法在Server类中被重写，但在Switch类中没有被重写。当在派生类中重写虚拟方法时，该派生类将使用一个实例，然后调用派生类重写的方法。当派生类中未重写虚拟方法并使用该派生类实例时，它将调用基类的虚拟方法。

结论

在本书面指南中，我们探索了允许您使用虚拟和非虚拟方法在 C# 中创建多态代码的函数。这是开发人员工具集中一个非常不错的工具。它允许您创建更强大的应用程序，这些应用程序易于扩展且经得起时间的考验。我们介绍了两个不同的示例，让您了解如何实现此功能并将其合并到您的应用程序中。

希望本文能为您带来有益信息，值得您花时间阅读。感谢您的阅读，如果您喜欢，请点赞。

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using System; namespace virtnonvirt { public class Person { public string _name; public int _age; public string _sex; public Person(string name, int age, string sex) { this._age = age; this._sex = sex; this._name = name; } public void Age() { Console.WriteLine($"Person :: Hi, I am {this._age} years old!"); } public virtual void Introduction() { Console.WriteLine($"Person :: Hi, my name is {this._name}, I am {this._age} years old and I am a {this._sex}"); } } public class Men : Person { public Men(string name, int age) : base(name, age, "male") { } public void Age() { Console.WriteLine($"Men :: Hi, I am {this._age} years old!"); } public override void Introduction() { Console.WriteLine($"Men :: Hi, my name is {this._name}, I am {this._age} years old and I am a {this._sex}"); } } class Program { static void Main(string[] args) { Men Dani = new Men("Szabó Dániel Ernő", 28); Person Alien = Dani; Dani.Introduction(); Alien.Introduction(); Dani.Age(); Alien.Age(); Console.ReadKey(); } } }

Men :: Hi, my name is Szabó Dániel Erno, I am 28 years old and I am a male Men :: Hi, my name is Szabó Dániel Erno, I am 28 years old and I am a male Men :: Hi, I am 28 years old! Person :: Hi, I am 28 years old!

using System; namespace virtnonvirt { public class ConfigurationItem { public string _location; public string _name; public ConfigurationItem(string name, string location) { this._name = name; this._location = location; } public ConfigurationItem(string name) { this._name = name; this._location = "Default Location"; } public virtual void DeviceInfo() { Console.WriteLine($"ConfigurationItem :: The device with name: {this._name} is located in datacenter: {this._location}"); } } public class Server : ConfigurationItem { public Server(string name, string location) : base(name, "DCA") { } public override void DeviceInfo() { Console.WriteLine($"Server :: The device with name: {this._name} is located in datacenter: {this._location}"); } } public class Switch : ConfigurationItem { public Switch(string name) : base(name) { } } class Program { static void Main(string[] args) { Server DomainController = new Server("CUSTOMERDC1", "LasVegas"); DomainController.DeviceInfo(); Switch L2Switch = new Switch("CUSTOMERSW1"); L2Switch.DeviceInfo(); Console.ReadKey(); } } }