从零开始的Unity学习_扩展阅读_3. 继承和接口

最新推荐文章于 2024-12-20 09:53:05 发布

原创最新推荐文章于 2024-12-20 09:53:05 发布 · 66 阅读

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#学习

#前言

嗨嗨嗨！来了。

本文将结合C#在Unity中的应用讲解，代码编辑器使用Visual Studio。讲解内容来自《C#高级编程第10版》和我的理解，如果有错希望大佬指出(骂我，不要客气！)。

下面是《C#高级编程第10版》的pdf文件分享

链接： https://pan.baidu.com/s/1DfNICYLJ-zy17flRpzB7Cw?pwd=2233 提取码：2233、

#正文

#继承

继承的介绍

面对对象的特征：抽象，封装，继承，多态。足见继承的重要作用，接下里我们就先介绍一下C#中继承的一些特点吧：

单重继承：C#中一个类只可以派生自一个基类。(C++支持多重继承：一个类可以有多个基类。)
多层继承：多层继承允许继承有更大的层次结构。类B派生出自类A，类C又派生自类B。其中，类B也称为中间基类，C#支持它，也很常用。
接口继承：定义了接口继承，接口允许多重继承。即一个类最多继承一个类，但可以继承多个接口。

有两个重要的知识点哦(之前就提到过，你要问我有什么用，我也在思考有什么用，姑且像是1+1先背下来吧)：

类的最大的基类是System.Object。

接口都继承自System.ValueType，而System.ValueType最终也是继承自System.Object。

实现继承

    
     public
      
     class
      
     Shape
     

     {
     

     }
     

     public
      
     class
      
     Square
      
     :
      
     Shape
     

     {
     

     }
     

     public
      
     class
      
     Circular
      
     :
      
     Shape
     

     {
     

     }

类的继承就是上面这种写法，Square(正方形)和Circular(圆形)都继承自Shape(形状)。(Shape类没有写继承自哪个类时，会默认继承自System.Object。)

因为子类一定具有基类的所有的特点，并且可以具有自己的东西。形象的比喻一下，基类就是武器的强化原型，我们就像是铁匠，将需要强化的武器拿过来，然后注入自己的东西，然后升级成功！但有一点不一样的是我们是比较菜的铁匠，只能加不能减，武器原来的功能我们必须全部继承。

我们何时需要继承呢？

当我们将会制作几个类，这几个类有很多重复的属性和方法，就可以考虑制作一个基类，然后继承。也就是我们需要毒属性，火属性，冰属性的武器时，如果我们仅仅要改附魔，那武器的强化原型就有必要制作了。

虚方法

    
     public
      
     class
      
     Shape
     

     {
     
    
     public
      
     virtual
      
     void
      
     GetArea
     (
     )
     
    
     {
     
    
     }
     

     }

关键字是virtual，属性也可以用virtual声明(我们之前说过，属性本质上就是方法。)

C#中的虚函数的概念与标准OOP(面向对象的程序设计)的概念相同：可以在派生类中重写虚函数。在调用方法时，会调用该类对象的合适方法。在C#中，函数在默认情况下不是虚拟的，但(除了构造函数以外)可以显示地声明为virtual。这遵循C ++的方式，即从性能的角度来看，除非显式指定，否则函数就不是虚拟的。而在Java中，所有函数都是虚拟的。但C#的语法与C ++的语法不同，因为C#要求在派生类的函数重写另一个函数时，要使用override关键字显示的声明。(这段摘自《C#高级编程》105p)

    
     public
      
     class
      
     Cube
     :
     Shape
     

     {
     
    
     public
      
     override
      
     void
      
     GetArea
     (
     )
     
    
     {
     
        
     base
     .
     GetArea
     (
     )
     ;
     
    
     }
     

     }

base即基类，base.GetArea()即调用基类中的GetArea()方法。

从使用上来讲，就是在你觉得哪个方法可以在它继承的子类里面重写，就可以这样写上，然后使用。

使用起来很简单啦，关键是为什么要这样写，毕竟一般情况下，你不使用virtual，你直接在子类里面写一个名字一模一样的方法，使用上基本没差。

首先是最简单的也是最重要的一点，VS(Visual Studio)编程是有代码提示的，所以你可以这样防止你代码命名出错，万一命名不一样效果可完全不同了。
其实第二点也是第一点的延伸，就是如果你在做一个项目，里面有继承，有一天你去把基类的方法名改了，这个时候如果你使用了virtual，你马上就会得到子类里面复写的方法名错了。但如果你没有，只是在子类中重新使用了与原来相同名字的函数，那你只能在运行错误中去找到那个函数了。
如果子类和基类有相同命名的方法，那么基类会对子类隐藏这个方法，在《C#高级编程》里有一小节讲解了这种隐藏方法的情况，这种情况下编译子类，会得到一个编译器警告，虽然程序员不管警告，但还是要注意一下。

总而言之，如果出现方法名子类和基类一致的情况，就使用virtual吧，这才是最推荐。

虚方法和实方法在编译期间是有区别的，实方法会被静态编译，写死了，而虚方法则是动态的。(C#一般都是实方法可能是为了省内存吧。)

多态

四个特征中的又一个特征：多态！这玩意可厉害了，但讲起来很简单啦。

就是这样，我之前在扩展阅读_值类型和引用类型里提到过，Shape S1的创建像是在栈上创建了一个可以存放堆上地址的内存，这个地址不止可以存放它自己声明的类型，还可以存放他的子类哦！

这就是多态！我们如果这个时候使用s1的去调用Shape中的函数(注意，在我们没有把Shape转换成Square()之前，我们不能去调用Square扩展的方法。Square中继承有所有的Shape中声明的方法。)，实际上就像是直接调用Square的方法。(虚方法的用武之地到了！)

我们之前说过，Object类是全部类的基类，所以我们可以用 Object object = new 任何类型() ，但你也只能在这上面调用Object中声明的方法。

用法嘛，在函数的参数方面运用比较常见：

这样我可以在调用时放入Square类或者Circular类，这样就可以调用这个参数的GetArea()的类了。

抽象类和抽象方法

C#中可以使用abstract来把类和方法变为抽象类和抽象方法。

抽象类不能直接实现(也就是不能 new 抽象类() 这样)，抽象方法的本身是虚方法，如果使用virtual关键字去修饰，会报错的。如果一个类包含一个抽象方法，那么这个类也必须声明为抽象类(不然就会报错。)。一个抽象类的类不一定全都是抽象方法。

    
     public
      
     abstract
      
     class
      
     Shape
     

     {
     
    
     public
      
     virtual
      
     void
      
     GetArea
     (
     )
     
    
     {
     
    
     }
     
    
     public
      
     abstract
      
     void
      
     A
     (
     )
     ;
     //注意看这里的方法以;结尾，不能实现它，不然会报错
     

     }

派生类中必须实现虚方法，同样使用override来修饰方法。

至于使用场景嘛，只要你遇到了可以使用的场景就使用吧，毕竟使用方式已经讲了，这个不好举例场景诶。

密封类和密封方法

使用sealed进行修饰。

一个类如果不应该被继承，那么就可以把它设计成密封类。一个方法不应该被重写，那么就可以把它设计成应该密封方法。

以大家聪明才智一定以及理解了，因为用的不多，大家主要是要认识sealed这个关键字以及其作用。

介绍一下作用：首先是有些类和方法是内部的，任何尝试重写它的一些功能都可能导致代码不稳定。其次，对于密封类编译器知道其不能派生类，因此用于虚拟方法的虚拟表可以缩减或者消除，节省内存。

派生类的构造函数

这可是很有趣的点，有点绕，但我并不打算介绍，因为Unity的类大多继承自MonoBehaviour，有unity的生命周期，与构造函数打交道的机会较少。(如有兴趣可以自己百度看看。)

#接口

    
     public
      
     interface
      
     Shape
     

     {
     
    
     void
      
     GetArea
     (
     )
     ;
     //这里不能有修饰符，不然会报错
     

     }

之前提到C#中子类只能有应该基类，就像强化武器的武器原型只能有一个。那么接口就像是强化武器时的强化石，里面提前写好了你能强化哪些属性(应该重写哪些方法)，并且可以放入的强化石的数量没有上限。

接口的使用方法和抽象类很像，我们重点先来看看两者的相同点和区别吧：

相同点：

都可以被继承。
都不能被实例化。
都可以包含方法声明。
子类都必须实现未实现的方法。

不同点

抽象类只能被单一继承(因为是类嘛)，接口则可以多重继承。
抽象类中可以有方法被实现，也可以有抽象方法。接口只能有方法的声明，不能实现。
抽象类可以定义字段，属性和方法实现。接口则不能有字段。

接口和抽象类虽然不能实现，但可以用于实现多态哦。

还有就是接口可以继承自接口。

#其他

访问修饰符

下图截取自《C#高级编程》P113：

public，protected，private这三个老常用了，尤其是public和private平时都写麻了，这三个都是逻辑访问修饰符。

internal则是物理访问修饰符，边界是一个程序集。

其他修饰符

下图截取自《C#高级编程》P114：

extern可以在类外面实现类的方法，不常用，有兴趣可以自己搜一下看看。

is和as运算符

is和as都是用于类型转换的。

    
         
     public
      
     void
      
     MyFun
     (
     Object
      s
     )
     
    
     {
     
         
     (
     (
     Shape
     )
     s
     )
     .
     GetArea
     (
     )
     ;
     
    
     }

我们把之前Shape的参数变为Object，根据多态，我们当然可以把Shape和它的子类作为参数传入方法中(因为Object是所有类的基类)。这里的 (Shape)s 是一种强制类型转换的写法，可以把s强行转换为Shape类型，但前提是这个s原来就是Shape类型或者其子类，不然这句就会返回一个InvalidCastException异常(报错了)。

很不安全呀，这该死的强制类型转换，当然你如果可以确定传入的类型是可以进行强制类型转换的话，也可以使用它，因为它的写法是最方便的。

为了防止上面这种不安全的情况，我们就需要使用is和as。

首先是as，as会先检查参数是否能够转换为指定类型，可以转换，就转换，如果不能转换呢，就给你返回一个null。所以使用前需要检查一下，返回的数值是否是null。