第 8 章：继承

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继承是面向对象编程（OOP）的一个核心概念，它允许我们创建一个基类，并让其他类从这个基类继承，从而共享其方法和属性。这不仅提高了代码的重用性，还促进了代码的组织和维护。

8.1 什么是继承

继承是一种机制，它允许一个类（派生类）从另一个类（基类）继承字段和方法。通过这种方式，派生类可以重用基类的代码，并且可以根据需要添加新的功能或重写现有功能。

8.2 基类和派生类

基类是其他类可以继承的类，它包含了通用的属性和方法。派生类是继承自基类的类，它继承了基类的所有属性和方法，并且可以增加自己的属性和方法。

classDiagram
Animal <|-- Cat
Animal <|-- Dog
class Animal {
  +string Name
  +Eat()
  +Sleep()
}
class Cat {
  +Meow()
}
class Dog {
  +Bark()
}

在上面的类图中，Animal是一个基类，Cat和Dog分别是从Animal继承的派生类。Cat类有一个独特的方法Meow()，而Dog类有一个独特的方法Bark()。

示例代码

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }
    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is eating.");
    }
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is sleeping.");
    }
}
public class Cat : Animal
{
    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine("Cat says: Meow!");
    }
}
public class Dog : Animal
{
    public void Bark()
    {
        Console.WriteLine("Dog says: Bark!");
    }
}

在这个代码示例中，Cat和Dog类都继承了Animal类的Name属性、Eat方法和Sleep方法。

8.3 继承的实现

要实现继承，只需使用冒号（:）符号在派生类声明中指定基类。

示例代码

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }
    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is eating.");
    }
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is sleeping.");
    }
}
public class Cat : Animal
{
    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine("Cat says: Meow!");
    }
}

在这个示例中，Cat类使用冒号（:）继承了Animal类。

8.4 base 关键字

在派生类中，有时需要调用基类的构造函数或方法，这可以通过base关键字来实现。

示例代码

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }
    public Animal(string name)
    {
        Name = name;
    }
    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is eating.");
    }
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is sleeping.");
    }
}
public class Cat : Animal
{
    public Cat(string name) : base(name)
    {
    }
    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine("Cat says: Meow!");
    }
}

在这个示例中，Cat类的构造函数使用base关键字调用了基类Animal的构造函数。

8.5 方法的重写

方法重写允许派生类重新定义基类中的方法，从而提供新的实现。这需要在基类的方法前添加virtual关键字，并在派生类的方法前添加override关键字。

示例代码

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }
    public virtual void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is eating.");
    }
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is sleeping.");
    }
}
public class Cat : Animal
{
    public override void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} is eating cat food.");
    }
    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine("Cat says: Meow!");
    }
}

在这个示例中，Cat类重写了Animal类的Eat方法，以提供不同的实现。

通过继承，代码得以重用和组织，更容易管理。理解和使用继承是掌握面向对象编程的重要一步。在下一章，我们将探讨多态，这是 OOP 的另一个关键概念。