四、继承（上）

继承是面向对象编程中一个非常重要的特性，它也是另一个重要特性——多态的基础。

4.1 继承概念的引入

现实生活中的事物都归属于一定的类别。比如，狮子是一种动物。为了在计算机中模拟这种关系，面向对象的语言引入了继承(inherit)的特性。

构成继承关系的两个类中，动物称为父类(parent class)或基类(base class)，狮子称为子类(child class)。

提示：

在一些书中，将父类称为超类(super class)。

“继承”关系有时又称为“派生”关系，“B继承自A”，可以说为“B派生自A”，或反过来说，“A派生出B”。

父类与子类之间拥有以下两个基本特性：

① 是一种(IS_A)关系：子类是父类的一种特例。

② 扩充(Extends)关系：子类拥有父类所没有的功能。

以下C#代码实现了狮子类与动物类之间的继承关系：

class Animal

{

}

class Lion:Animal

{

}

可以看到，C#中用一个冒号间隔开父类和子类。

4.2 类成员的访问权限 

面向对象编程的一大特点就是可以控制类成员的可访问性。当前主流的面向对象语言都拥有以下三种基本的可访问性：

（1）public和private

public和private主要用于定义单个类的成员存取权限。

请看以下示例代码：

public class A

{

public int publicI;

private int privateI;

protected int protectedI;

}

当外界创建一个A的对象后，只能访问A的公有实例字段publicI:

A a=new A();

a.publicI=100;  //OK!

类A的私有实例字段privateI只能被自身的实例方法所使用：

public class A

{

public int publicI;

private int privateI;

protected int protectedI;

private void f()

{

privateI=100;  //OK!

}

}

上述代码中，类A的私有方法f()访问了私有字段privateI。注意，只要是类A直接定义的实例方法，不管它是公有还是私有的，都可以访问类自身的私有实例字段。

（2）protected

在形成继承关系的两个类之间，可以定义一种扩充权限——protected。

当一个类成员被定义为protected之后，所有外界类都不可以访问它，但其子类可以访问。

以下代码详细说明了子类可以访问父类的哪些部分：

class Parent

{

public int publicField=0;

private int privateFiled=0;

protected int protectedField=0;

protected void protectedFunc()

{}

}

class Son:Parent

{

public void ChildFunc()

{

publicField=100;  //正确！子类能访问父类的公有字段

privateFiled=200;  //错误！子类不能访问父类的私有字段

protectedField=300;  //正确！子类能访问父类的保护字段

protectedFunc();  //正确！子类能访问父类的保护字段

}

}

当创建子类对象后，外界可以访问子类的公有成员和父类的公有成员，如下所示：

Son obj=new Son();

//可以调用子类的公有方法

obj.ChildFunc();

//可以访问父类的公有字段

obj.publicField=1000;

由此可见，可以通过子类对象访问其父类的所有公有成员，事实上，外界根本分不清楚对象的哪些公有成员来自父类，哪些公有成员来自子类自身。

小结一下继承条件下的类成员访问权限：

① 所有不必让外人知道的东西都是私有的。

② 所有需要向外提供的服务都是公有的。

③ 所有的“祖传绝招”，“秘不外传”的都是保护的。

（3）internal

C#中还有一种可访问性，就是由关键字internal所决定的“内部”访问性。

internal有点像public，外界类也可以直接访问声明为internal的类或类的成员，但这只局限于同一个程序集内部。

读者可以简单地将程序集理解为一个独立的DLL或EXE文件。一个DLL或EXE文件中可以有多个类，如果某个类可被同一程序集中的类访问，但其他程序集中的类不能访问它，则称此类具有internal访问性。

例如类库项目ClassLibrary1可以生成一个独立的程序集(假定项目编译后生成ClassLibrary1.DLL)，其中定义了两个类A和B：

namespace ClassLibrary1

{

internal class A

{

internal int InternalI=0;

}

public class B

{

public void f()

{

A a=new A();   //OK!

a.InternalI=100;   //OK!

}

}

}

由于类B和类A属于同一个程序集，所以，B中的代码可以创建A的对象，并访问A的声明为internal的成员InternalI。

在程序集ClassLibrary1.DLL之外，外界只能创建声明为public的类B的对象，不能创建声明为internal的类A的对象。

internal是C#的默认可访问性，这就是说，如果某个类没有任何可访问性关键字在它前面，则它就是internal的。

比如上面的类A也可以写成：

class A

{

internal int InternalI=0;

}

它完全等同于

internal class A

{

internal int InternalI=0;

}

但要注意，在类中，如果省略成员的可访问性关键字，则默认为private的。

例如：

class A

{

int InternalI=0;

}

相当于

internal class A

{

private int InternalI=0;

}