C#编程语言与面向对象—— 多态

多态编程的基本原理是：
使用基类或接口变量编程。

在多态编程中，基类一般都是抽象类，其中拥有一个或多个抽象方法，各个子类可以根据需要重写这些方法。或者使用接口，每个接口都规定了一个或多个抽象方法，实现接口的类根据需要实现这些方法。

因此，多态的实现分为两大基本类别：继承多态和接口多态。

继承多态

设想动物园饲养员每天需要给他所负责死样的狮子、猴子和鸽子喂食。

首先，建立三个类分别代表三个动物

饲养员用Feeder类表示。由于三种动物吃的动物一样，Feeder类必须拥有三个喂动物的公共方法：

过程如下:

static void Main(string[] args)
{
    Monkey m=new Monkey();
    Pigeon p=new Pigeon();
    Lion l=new Lion();

    Feeder f=new Feeder();

    f.Name="小李";


    f.FeedMonkey();    //喂猴子
    f.FeedPigeon();    //喂鸽子
    f.FeedLion();        //喂狮子
}

如果领导有又把熊猫交给他管理，这是我们的程序不得不给Feeder类在增加一个方法:FeedPanda();

万一小李后来又不管猴子了，又要从Feeder类中删除FeedPigeon()方法。

所以这种编程方式很明显不合理的。

我们可以应用多态的方法解决。

首先因为它们都是动物，因此，可以建立一个Animal抽象基类。

 

由于不同的动物吃不同的食物，所以在Animal类中定义一个抽象方法:eat()；有子类负责实现。

abstract class Animal
{
public abstract void eat();
}

//狮子
class Lion:Animal
{
public override void eat()
    {
        Console.WriteLine("吃肉");
    }
}

//猴子
class Money:Animal
{
public override void eat()
    {
        Console.WriteLine("吃香蕉");
    }
}

//鸽子
class Pigeon:Animal
{
public override void eat()
    {
        Console.WriteLine("吃大米");
    }
}

现在，可以将Feeder类的三个喂养方法合并为一个FeedAnimal：

Feeder类代码：

//饲养员
class Feeder
{
public String Name;
public void FeedAnimal(Animal animals)
    {
        animals.eat();
    }
}

喂养过程：

static void Main(string[] args)
{
    Monkey m=new Monkey();
    Pigeon p =new Pigeon();
    Lion l=new Lion();

    Feeder f=new Feeder();

    f.Name="小李";

    f.FeedAnimal(m);//喂猴子
    f.FeedAnimal(p);//喂鸽子
    f.FeedAnimal(l);//喂狮子
}

我们修改一下Feeder类的定义，增加一个新方法FeedAnimals()，新方法远程的功能是喂养一群动物，接受的是Animal的数组：

class Feeder
{
//喂养一群动物
public voidFeedAnimals(Animal[] ans)
    {
foreach(Animal an in ans)
        {
            an.eat();
        }
    }
}

过程如下：

static void Main(string args)
{
//动物数组
    Animal[] ans={new Monkey(),new Pigeon(), new Lion()};
    Feeder f=new Feeder();
    f.Name="小李";
    f.FeedAnimals(ans);
}

代码中数组ans的元素为Animal，因此，可以在其中存入任何一个Animal的子类。具有这种特性的数组成为"多态数组"。

编程中应用多态，可以将其简化为一下两句：

应用继承实现对象的统一管理。

应用接口定义对象的行为特征。

使用多态的好处：

当要修改程序并扩充系统时，需要修改的地方较少，对其他部分代码的影响较小。