《类型、方法与继承》由会员分享，可在线阅读，更多相关《类型、方法与继承（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、类型、方法与继承类型简述 n在.NET代码中，我们可以很方便的创建各种 类型，一个简单的数据模型、复杂的聚合对象 类型、或是对客观世界实体的抽象 。n类 (class) 是最基础的 C# 类型 ，支持继承与 多态。一个c# 类Class主要包含两种基本成员 ： n状态（字段、常量、属性等）n操作（方法、事件、索引器、构造函数等）n利用创建的类型（或者系统提供的），可以很 容易的创建对象的实例。使用 new 运算符创 建，该运算符为新的实例分配内存，调用构造 函数初始化该实例，并返回对该实例的引用， 如下面的语法形式： n = new (构造函数的 参数) n创建后的实例对象，是一个存储在内存上
2、（在 线程栈或托管堆上）的一个对象 ，可以创造 实例的类型在内存中又是一个什么样的存在 ？Type Objectn就是类型对象（Type Object） nint a = 123; / 创建int类型实例a nint b = 20; / 创建int类型实例b nvar atype = a.GetType(); / 获取对象实例a的类型nType var btype = b.GetType(); / 获取对象实例b的类 型Type nConsole.WriteLine(System.Object.Equals(atype,btyp e); /输出：True nConsole.WriteLine(
3、System.Object.ReferenceEquals( atype, btype); /输出：True n任何对象都有一个GetType()方法（基类 System.Object提供的），该方法返回一个对 象的类型，类型上面包含了对象内部的详细信 息，如字段、属性、方法、基类、事件等等（ 通过反射可以获取）。在上面的代码中两个不 同的int变量的类型（int.GetType()）是同一个 Type，说明int在内存中有唯一一个（类似静 态的）Systen.Int32类型。 n上面获取到的Type对象（Systen.Int32）就是 一个类型对象，她同其他引用类型一样，也是 一个引用对象，
4、这个对象中存储了int32类型的 所有信息（类型的所有元数据信息）。 n每一个类型（如System.Int32）在内存中都 会有一个唯一的类型对象，通过（int） a.GetType()可以获取该对象； n类型对象（Object Type）存储在内存中一个 独立的区域，叫加载堆（Load Heap），加载 堆是在进程创建的时候创建的，不受GC垃圾 回收管制，因此类型对象一经创建就不会被释 放的，他的生命周期从AppDomain创建到结束 ； n前问说过，每个引用对象都包含两个附加成 员：TypeHandle和同步索引块，其中 TypeHandle就指向该对象对应的类型对象；n类型对象的加载由c
5、lass loader负责，在第一 次使用前加载；n类型中的静态字段就是存储在这里的（加载 堆上的类型对象），所以说静态字段是全局的 ，而且不会释放；方法表n类型对象内部的主要的结构是怎么样的呢？其 中最重要的就是方法表，包含了是类型内部的 所有方法入口。npublic class A public virtual void Print() Console.WriteLine(“A“); npublic class B1 : A public override void Print() Console.WriteLine(“B1“); npublic class B2 : A public n
6、ew void Print() Console.WriteLine(“B2“); nB1 b1 = new B1(); B2 b2 = new B2(); n内部结构图方法表的加载 n方法表的加载时父类在前子类在后的，首先加 载的是固定的4个来自System.Object的虚方法 ：ToString, Equals, GetHashCode, and Finalize；n然后加载父类A的虚方法；n加载自己的方法；n最后是构造方法：静态构造函数.cctor()，对象 构造函数.ctor()n方法的调用：当执行代码b1.Print()时（此处只 关注方法调用，忽略方法的继承等因素），通 过b1的T
7、ypeHandel找到对应类型对象，然后 找到方法表槽，然后是对应的IL代码，第一次 执行的时候，JIT编译器需要把IL代码编译为 本地机器码，第一次执行完成后机器码会保留 ，下一次执行就不需要JIT编译了。这也是为 什么说.NET程序启动需要预热的原因。 继承本质n方法表的创建过程是从父类到子类自上而下的 ，这是.NET中继承的很好体现，当发现有覆 写父类虚方法会覆盖同名的父方法，所有类型 的加载都会递归到System.Object类 。n继承是可传递的，子类是对父类的扩展，必须 继承父类方法，同时可以添加新方法。n子类可以调用父类方法和字段，而父类不能调 用子类方法和字段。 n子类不光继承
8、父类的公有成员，也继承了私有 成员，只是不可直接访问。nnew关键字在虚方法继承中的阻断作用，中断 某一虚方法的继承传递。n因此类型B1、B2的类型对象进一步的结构示意图如 下：n在加载B1类型对象时，当加载override B1.Print(“B1”) 时，发现有覆写override的方法，会覆盖父类的同名 虚方法Print(“A”)，就是下面的示意图，简单来说就是 在B1中Print只有一个实现版本；n加载B2类型对象时，new关键字表示要隐藏基类的虚 方法，此时B2中的Print(“B2”)就不是虚方法了，她是 B2中的新方法了，简单来说就是在B2类型对象中 Print有2个实现版本；n
9、B2 b2 = new B2(); B1 b1 = new B1(); n b1.Print(); b2.Print(); /按预期应该输出 B1、 B2 nA ab1 = new B1(); A ab2 = new B2();ab1.Print(); ab2.Print(); /这里应该输出什么呢 ？ 用基类（A）和用本身B1声明到底有什么区别： n无论用什么做引用声明，哪怕是object，等号右边的 = new 类型()都是没有区别的，也就说说对象的创建 不受影响的，b1和ab1对象在内存结构上是一致的；n他们的的差别就在引用指针的类型不同，这种不同在 编码中智能提示就直观的反应出来了，在
10、实际方法调 用上也与引用指针类型有直接关系；n综合来说，不同引用指针类型对于对象的创建（new 操作）不影响；但对于对象的使用（如方法调用）有 影响，这一点在上面代码的执行结果中体现出来了！n对于虚方法的调用，在IL中都是使用指令 callvirt，该指令主要意思就是具体的方法在运 行时动态确定的： ncallvirt使用虚拟调度，也就是根据引用类型的 动态类型来调度方法，callvirt指令根据引用变 量指向的对象类型来调用方法，在运行时动态 绑定，主要用于调用虚方法。 n不同的类型指针在虚拟方法表中有不同的附加 信息作为标志来区别其访问的地址区域，称为 offset。不同类型的指针只能在其
11、特定地址区 域内进行执行。编译器在方法调用时还有一个 原则： n执行就近原则：对于同名字段或者方法，编译 器是按照其顺序查找来引用的，也就是首先访 问离它创建最近的字段或者方法。 nA ab1 = new B1();A ab2 = new B2(); ab1.Print(); ab2.Print(); /这里应该输出什么呢 ？ n当执行以下代码时，引用指针类型都为父类A ，引用指针类型的offset指向父类，如下图， 按照就近查找执行原则，输出B1、A 继承n抽象类：n抽象类提供多个派生类共享基类的公共定义， 它既可以提供抽象方法，也可以提供非抽象方 法。抽象类不能实例化，必须通过继承由派生
12、类实现其抽象方法，因此对抽象类不能使用 new关键字，也不能被密封。 n抽象类使用Abstract声明，抽象方法也是用 Abstract标示；n抽象类不能被实例化；n抽象方法必须定义在抽象类中；n抽象类可以继承一个抽象类；n抽象类不能被密封（不能使用sealed）；n同类Class一样，只支持单继承；npublic abstract class AbstractUser public int Age get; set; public abstract void SetName(string name); 接口n接口简单理解就是一种规范、契约，使得实现 接口的类或结构在形式上保持一致。实现接口
13、的类或结构必须实现接口定义中所有接口成员 ，以及该接口从其他接口中继承的所有接口成 员。 基本特点：n接口使用interface声明；n接口类似于抽象基类，不能直接实例化接口；n接口中的方法都是抽象方法，不能有实现代码，实现 接口的任何非抽象类型都必须实现接口的所有成员：n接口成员是自动公开的，且不能包含任何访问修饰符 。n接口自身可从多个接口继承，类和结构可继承多个接 口，但接口不能继承类。在.NET中继承的主要两种方式就是类继承和接 口继承，两者的主要思想是不一样的：n类继承强调父子关系，是一个“IS A”的关系， 因此只能单继承（就像一个人只能有一个 Father）；n接口继承强调的是一种规范、约束，是一个 “CAN DO”的关系，支持多继承，是实现多态 一种重要方式。n更准确的说，类可以叫继承，接口叫“实现”更 合适。nCONST STATIC READONLY
