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【C#学习Day12笔记】抽象类、密封类与子类构造(继承)

ai 2025/7/26 16:48:43

前言

在C#第12天的学习中，我深入探索了面向对象编程的高级特性：抽象类、密封类和子类构造机制。这些概念是构建健壮、可扩展软件系统的关键。本文完整保留我的课堂实践代码和命名体系，通过结构化梳理帮助大家掌握这些核心知识。所有代码示例均来自我的实际操作，包含了从理论到实践的完整过程！

一、抽象类与抽象方法：设计模板的利器

1. 抽象类核心概念

abstract class Class1
{// 普通字段public string name;public int age;// 普通方法public void Move() {Console.WriteLine("移动");}// 抽象方法（无方法体）public abstract void Ai();
}

2. 抽象方法实现要求

class Boss : Class1
{// 必须实现抽象方法public override void Ai(){Console.WriteLine("Boss大招");}
}class Class2 : Class1
{public override void Ai(){Console.WriteLine("小兵普攻");}
}

3. 使用场景与限制

// 抽象类不能被实例化
// Class1 c1 = new Class1(); // 编译错误// 通过子类使用
Boss b1 = new Boss();
b1.name = "赛伊德";
b1.Ai(); // 输出：Boss大招Class2 c2 = new Class2();
c2.Ai(); // 输出：小兵普攻

4. 核心价值

模板设计：定义通用结构，强制子类实现特定方法
多态支持：通过基类引用调用不同子类实现
代码复用：在抽象类中实现通用功能

二、密封类与密封方法：限制继承的利器

1. 密封类定义与使用

sealed class Class1 // 使用sealed关键字
{public int age;public string name;public void Show(){Console.WriteLine($"{name}, {age}岁");}
}// 尝试继承会编译错误
// class Class2 : Class1 { }

2. 密封方法实现

class Base
{public virtual void Move() {Console.WriteLine("基础移动");}
}class Class2 : Base
{// 密封重写的方法public sealed override void Move(){Console.WriteLine("Class2专属移动");}
}class Class3 : Class2
{// 无法重写密封方法// public override void Move() { } 
}

3. 适用场景

商业保护：防止核心类被修改
框架设计：固定关键实现
性能优化：避免虚方法调用开销

三、子类构造：继承中的初始化顺序

1. 基础构造顺序

class Base
{public Base() {Console.WriteLine("父类无参构造");}
}class Class1 : Base
{public Class1() : base() {Console.WriteLine("子类无参构造");}
}/* 输出：
父类无参构造
子类无参构造
*/

2. 带参构造传递

class Base
{public int Age { get; set; }public string Name { get; set; }public Base(int age, string name){Age = age;Name = name;Console.WriteLine($"父类构造设置：{Name}, {Age}岁");}
}class Class1 : Base
{public int id;public Class1(int id, int age, string name) : base(age, name){this.id = id;Console.WriteLine($"子类构造设置ID：{id}");}
}// 使用示例
Class1 c2 = new Class1(20000, 18, "李四");
/* 输出：
父类构造设置：李四, 18岁
子类构造设置ID：20000
*/

3. 构造关键点

执行顺序：父类构造 → 子类构造
隐式调用：即使不写: base()也会调用父类无参构造
参数传递：通过base(参数)调用父类特定构造
初始化保障：父类字段先于子类初始化

四、综合应用：游戏角色系统设计

完整类体系

// 抽象基类
abstract class GameCharacter
{public string Name { get; set; }public int Level { get; set; }public abstract void Attack();public void DisplayInfo(){Console.WriteLine($"{Name} (Lv.{Level})");}
}// 具体角色类
sealed class Warrior : GameCharacter
{public Warrior(string name) {Name = name;Level = 1;}public override void Attack(){Console.WriteLine($"{Name}使用剑攻击！");}
}class Mage : GameCharacter
{public Mage(string name, int level) : base(){Name = name;Level = level;}public override void Attack(){Console.WriteLine($"{Name}施展火球术！");}
}// 使用示例
Warrior warrior = new Warrior("亚瑟");
warrior.Attack(); // 亚瑟使用剑攻击！Mage mage = new Mage("甘道夫", 10);
mage.Attack(); // 甘道夫施展火球术！

学习总结与收获

核心概念对比表

特性	抽象类	密封类	子类构造
关键字	`abstract`	`sealed`	`base()`
能否实例化	否	是	-
能否继承	是	否	-
主要用途	定义模板	限制继承	初始化顺序
方法限制	可含抽象方法	方法可密封	无