C# Polymorphism - Compile Time Polymorphism - Ryan

上一篇文章介紹了所謂的執行時期的多型，第二篇要來講的就是編譯時期的多型

在理解這個概念之前，我們要先知道 virtual, abstract 這幾個關鍵字的作用

virtual
- 表示衍生類別能夠覆寫基底類別的方法
abstract
- class
  - 無法拿來建立物件的實體
  - 需要類別去繼承它 (和 sealed 相反，sealed 是防止其它類別繼承某個類別)
  - 衍生類別要包含所有抽象方法、的實作 (因為抽象方法本身就沒有實作)
- method
  - 抽象方法不定義方法內容，所以是一種隱含的 virtual 方法 (表示需要透過衍生類別來實作這些抽象的方法)
  - 抽象類別才可以放抽象方法
  - 抽象方法不能再使用 virtual，也不能使用 static 關鍵字

多型的特性

直接拿官方文件的例子來說明

public class Shape
{
    // A few example members
    public int X { get; private set; }
    public int Y { get; private set; }
    public int Height { get; set; }
    public int Width { get; set; }
   
    // Virtual method
    public virtual void Draw()
    {
        Console.WriteLine("Performing base class drawing tasks");
    }
}

class Circle : Shape
{
    public override void Draw()
    {
        // Code to draw a circle...
        Console.WriteLine("Drawing a circle");
        base.Draw();
    }
}
class Rectangle : Shape
{
    public override void Draw()
    {
        // Code to draw a rectangle...
        Console.WriteLine("Drawing a rectangle");
        base.Draw();
    }
}
class Triangle : Shape
{
    public override void Draw()
    {
        // Code to draw a triangle...
        Console.WriteLine("Drawing a triangle");
        base.Draw();
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // Polymorphism at work #1: a Rectangle, Triangle and Circle
        // can all be used whereever a Shape is expected. No cast is
        // required because an implicit conversion exists from a derived 
        // class to its base class.
        var shapes = new List<Shape>
        {
            new Rectangle(),
            new Triangle(),
            new Circle()
        };

        // Polymorphism at work #2: the virtual method Draw is
        // invoked on each of the derived classes, not the base class.
        foreach (var shape in shapes)
        {
            shape.Draw();
        }

        // Keep the console open in debug mode.
        Console.WriteLine("Press any key to exit.");
        Console.ReadKey();
    }

}

可以看到三角形、圓形、四邊形，都繼承自 Shape 的基底類別，裡面定義了一些基本的屬性以及一個虛擬方法稱為 Draw()

主程式中定義了一個 List<Shape>() 來裝這些衍生類別的實體，並且使用 foreach 來跑 Shape 中的 Draw 方法，我們可以發現即便它呼叫的是 Shape 基底類別的方法，它依然都還是執行衍生類別的 Draw 方法

Shape s1 = new Triangle();
s1.Draw();
Shape s2 = new Circle();
s2.Draw();
Shape s3 = new Rectangle();
s3.Draw();

或是我們這樣看比較能夠顯現出 多型 這件事情，雖然我們都是用 Shape 類別來裝這些衍生類別，但是實際呼叫的時候也都還是會執行覆寫後的 Draw 方法的內容。

void Main()
{
	Circle c = new Circle();
	
	// Shape s1 = (Shape)c;
	Shape s1 = c // 不須 Cast
	
	s1.Area();
	
}

public class Shape
{
	public virtual void Draw()
	{
		Console.WriteLine("Base Draw");
	}
}

public class Circle : Shape
{
    //	public override void Draw()
    //	{
    //		Console.WriteLine("Derived Class Draw");
    //	}
}

如果把 Draw 進行覆寫 (也就是把註解拿掉)，他就會執行覆寫後的方法，反之他會執行基底類別的 Draw 方法

結論

經由多型這個特性，我們在撰寫程式的時候就可以變得比較有彈性一點，如果在衍生類別還想加入一些其他的邏輯，那麼基底類別可以標記為 virtual 關鍵字，保留讓衍生類別改寫(或部分改寫)基底類別的彈性。

C# Polymorphism - Compile Time Polymorphism

多型的特性

結論

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