C# 面向对象三大特性：封装、继承、多态

面向对象有封装、继承、多态这三个特性，面向对象编程按照现实世界的特点来管理复杂的事物，把它们抽象为对象，具有自己的状态和行为，通过对消息的反应来完成任务。这种编程方法提供了非常强大的多样性，大大增加了代码的重用机会，增加了程序开发的速度，将具备独立性特制的程序代码包装起来，修改部分程序代码时不至于会影响到程序的其他部分。

1.封装

每个对象都包含它进行操作所需要的所有信息，封装只公开代码单元的对外接口，而隐藏其具体实现，尽量不对外公开代码。使用封装有很多好处，从设计角度来讲，封装可以对外屏蔽一些重要的信息，比如使用电脑的人只要知道怎么使用电脑就可以，不用知道这些功能具体是怎么实现的；从安全性考虑，封装使对代码的修改更加安全和容易，封装明确的指出了哪些属性和方法是外部可以访问的，这样当需要调整这个类的代码时，只要保证公有属性不变，公有方法的参数和返回值类型不变，那么就可以尽情的修改这个类，而不会影响到程序的其他部分；封装还避免了命名冲突的问题，封装有隔离作用，不同的类中可以有相同名称的方法和属性，但不会混淆，也可以减少耦合。

2.继承

继承可以使用现有类的所有功能，并在无须重新编写原来的类的情况下，对这些功能进行扩展。使用继承而产生的类被称为派生类或子类，而被继承的类则称为基类或超类或父类。继承表示一个类型派生于一个基类型，它拥有该基类型的所有成员字段和函数，其子类是对父类的扩展；接口继承是表示一个类型只继承了函数的签名，没有继承任何实现代码。继承划分了类的层次性，也可以说继承是对类的分组，父类代表的是抽象的类，更常用的类，而子类代表的是更为具体，更为细化的类；继承是实现代码重用、扩展的重要手段。所谓抽象的类是指与具体的事项相联系，但只是表达整体而不是具体概念的类，比如说形状包含正方形、长方形、圆等，这时候形状是一个抽象的概念，相当于一个父类，而正方形、长方形、圆是具体的形状，相当于是子类。

3.多态

多态是指程序中同名的不同方法共存的情况，主要通过子类对父类方法的覆盖来实现多态。这样，不同类的对象可以用同名的方法完成特定的功能，但具体的实现方法却可以不同。比如说形状包含正方形、长方形、圆等，每个形状都有面积和周长，但是不同的形状计算面积和周长的方法都不同。

下面就举个例子来说明封装、继承、多态：

这个例子的基类，就是上面描述概念的时候提到的形状，形状是基类，而这个基类是个抽象的概念，而不是具体的，因此是抽象类，此类包含属性形状名称、输出形状周长和面积的方法以及计算形状周长和面积的抽象方法：

  /// <summary>
  /// 形状基类
  /// </summary>
  public abstract class shape
  {
    /// <summary> 
    /// 形状名称
    /// </summary>
    public string shapename { get; private set; }

    public shape(string shapename)
    {
      shapename = shapename;
    }

    /// <summary>
    /// 输出形状周长
    /// </summary>
    public virtual void printperimeter(double perimeter)
    {
      console.writeline(shapename + " perimeter: " + perimeter);
    }

    /// <summary>
    /// 输出形状面积
    /// </summary>
    public virtual void printarea(double area)
    {
      console.writeline(shapename + " area: " + area);
    }

    /// <summary>
    /// 计算形状周长
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public abstract double calculateperimeter();

    /// <summary>
    /// 计算形状面积
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public abstract double calculatearea();
  }

下面再来看具体的子类，子类是圆，包含属性半径、计算周长和面积的方法：

  /// <summary>
  /// 圆
  /// </summary>
  public class circle : shape
  {
    /// <summary>
    /// 圆的半径
    /// </summary>
    public double r { get; set; }

    public circle()
      : base("circle")
    {
      this.r = 0;
    }

    /// <summary>
    /// 圆的周长
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override double calculateperimeter()
    {
      return 2 * math.pi * r;
    }

    /// <summary>
    /// 圆的面积
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override double calculatearea()
    {
      return math.pi * r * r;
    }
  }

再来看看长方形，包含属性高度和宽度、计算周长和面积的方法：

public class rectangle : shape
  {
    /// <summary>
    /// 长方形的长度
    /// </summary>
    public double width { get; set; }

    /// <summary>
    /// 长方形的高度
    /// </summary>
    public double height { get; set; }

    public rectangle()
      : base("rectangle")
    {
      width = 0;
      height = 0;
    }

    /// <summary>
    /// 长方形的周长
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override double calculateperimeter()
    {
      return (width + height) * 2;
    }

    /// <summary>
    /// 长方形的面积
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override double calculatearea()
    {
      return width * height;
    }
  }

以下是调用的代码：

circle circle = new circle();
circle.r = 20;

square square = new square();
square.edge = 10;

rectangle rectangle = new rectangle();
rectangle.width = 20;
rectangle.height = 30;

// 把子类赋给父类，能更好的体现多态性
ilist<shape> shapelist = new list<shape>();
shapelist.add(circle);
shapelist.add(square);
shapelist.add(rectangle);

foreach (var shape in shapelist)
{
  shape.printperimeter(shape.calculateperimeter());
  shape.printarea(shape.calculatearea());
}

在此例子中，输出形状的周长和面积的方法没有太大作用，是因为方法的具体实现比较简单，如果是复杂的方法时会有很大作用。比如说想要实现拖拽功能，每个形状都是可以拖拽的，而且每个形状拖拽的方法都会是一样的，但是想要实现拖拽功能可不像输出这么简单，这时候子类可以继承父类的方法，直接调用。