漫谈c#编程中的多态和new关键字_c#教程

　　1. 您通常怎样用多态？

　　假设我有一个类，里面有一个 PrintStatus 方法，用于打印实例的当前状态，我希望该类的派生类都带有一个 PrintStatus 方法，并且这些方法都用于打印其实例的当前状态。那么我会这样表达我的愿望：

// Code #01

class Base
{
　public virtual void PrintStatus()
　{
　　Console.WriteLine("public virtual void PrintStatus() in Base");
　}
}

　　于是我能够写一个这样的方法：

// Code #02

public void DisplayStatusOf(Base[] bs)
{
　foreach (Base b in bs)
　{
　　b.PrintStatus();
　}
}

　　bs 中可能包含着不同的 Base 的派生类，但我们却能够忽略这些“个性”而使用一种统一的方式来处理某事。在 .NET 2.0 中，XmlReader 的 Create 有这样一个版本：

public static XmlReader Create(Stream input);

　　您能够向 Create 传递任何可用的“流”，例如来自文档的“流”（FileStream）、来自内存的“流”（MemoryStream）或来自网络的“流”（NetworkStream）等。虽然每一中“流”的工作细节都不同，但我们却使用一种统一的方式来处理这些“流”。

　　2. 假如有人不遵守承诺...

　　DisplayStatusOf 隐含着这样一个假设：bs 中假如存在派生类的实例，那么该派生类应该重写 PrintStatus，当然必须加上 override 关键字：

// Code #03

class Derived1 : Base
{
　public override void PrintStatus()
　{
　　Console.WriteLine("public override void PrintStatus() in Derived1");
　}
}

　　您能够把这看作一种承诺、约定，直到有人沉不住气...

// Code #04

class Derived2 : Base
{
　public new void PrintStatus()
　{
　　Console.WriteLine("public new void PrintStatus() in Derived2");
　}
}

　　假设我们有这样一个数组： // Code #05

Base[] bs = new Base[]
{
　new Base(),
　new Derived1(),
　new Derived2()
};

　　把他传递给 DisplayStatusOf，则输出是：

// Output #01

// public virtual void PrintStatus() in Base
// public override void PrintStatus() in Derived1
// public virtual void PrintStatus() in Base

　　从输出结果中很容易看出 Derived2 并没有按照我们期望的去做。但您无需惊讶，这是由于 Derived2 的设计者没有“遵守约定”的缘故。

　　3. new：封印咒术

　　new 似乎给人一种这样的感觉，他的使用者喜欢打破别人的约定，然而，假如使用恰当，new 能够弥补基类设计者的“短见”。在 Creating a Data Bound ListView Control 中，Rockford Lhotka 就示范了如何封印原来的 ListView.Columns，并使自行添加的返回 DataColumnHeaderCollection 的 Columns 取而代之。

　　从 Output #01 中我们能够看到，new 只是把 Base.PrintStatus 封印起来而不是消灭掉，您能够解除封印然后进行访问。对于 Derived2 的使用者，解封的方法是把 Derived2 的实例转换成 Base 类型：

// Code #06

Base d2 = new Derived2();
d2.PrintStatus();

// Output #02

// public virtual void PrintStatus() in Base
而在 Derived2 内部，您能够透过 base 来访问：

// Code #07

base.PrintStatus();

　　这种方法是针对实例成员的，假如被封印的成员是静态成员的话，就要透过类名来访问了。

　　4. 假如 Base.PrintStatus 是某个接口的隐式实现...

　　假如 Base 实现了一个 IFace 接口：

// Code #08

interface IFace
{
　void PrintStatus();
}

class Base : IFace
{
　public virtual void PrintStatus()
　{
　　Console.WriteLine("public virtual void PrintStatus() in Base");
　}
}

　　我们只需要让 Derived2 重新实现 IFace：

// Code #09

class Derived2 : Base, IFace
{
　public new void PrintStatus()
　{
　　Console.WriteLine("public new void PrintStatus() in Derived2");
　}
}

　　Derived1 保持不变。则把：

// Code #10

IFace[] fs = new IFace[]
{
　new Base(),
　new Derived1(),
　new Derived2(),
}

　　传递给：

// Code #11

public void DisplayStatusOf(IFace[] fs)
{
　foreach (IFace f in fs)
　{
　　f.PrintStatus();
　}
}

　　输出结果是：

// Output #03

// public virtual void PrintStatus() in Base
// public override void PrintStatus() in Derived1
// public new void PrintStatus() in Derived2

　　从输出结果中，我们能够看到，虽然 Derived2.PrintStatus 应用了 new，但却依然参和动态绑定，这是由于 new 只能割断 Derived2.PrintStatus 和 Base.PrintStatus 的联系，而不能割断他和 IFace.PrintStatus 的联系。我在 Derived2 的定义中重新指定实现 IFace，这将使得编译器认为 Derived2.PrintStatus 是 IFace.PrintStatus 的隐式实现，于是，在动态绑定时 Derived2.PrintStatus 就被包括进来了。

　　5. 谁的问题？

　　我必须指出，假如 Base（Code #01）和 Derived2（Code #04）同时存在的话，他们俩其中一个存在着设计上的问题。为什么这样说呢？Base 的设计者在 PrintStatus 上应用 virtual 说明了他希望派生类能透过重写这一方法来参和动态绑定，即多态性；而 Derived2 的设计者在 PrintStatus 上应用 new 则说明了他希望割断 Derived2.PrintStatus 和 Base.PrintStatus 之间的联系，这将使得 Derived2.PrintStatus 无法参和到 Base 的设计者所期望的动态绑定中。假如在 Base.PrintStatus 上应用 virtual（即对多态性的期望）是合理的话，那么 Derived2.PrintStatus 应该换用另外一个名字了；假如在 Derived2.PrintStatus 上应用 new（即否决参和动态绑定）是合理的，那么 Base.PrintStatus 应该考虑是否去掉 virtual 了，否则就会出现一些奇怪的行为，例如 Output #01 的第三行输出。

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