【C#学习Day12笔记】抽象类、密封类与子类构造(继承)

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

1. ​执行顺序​：父类构造 → 子类构造
2. ​隐式调用​：即使不写: base()也会调用父类无参构造
3. ​参数传递​：通过base(参数)调用父类特定构造
4. ​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

关键编程原则

1. ​抽象类使用​：

   • 包含通用实现
   • 定义必须实现的抽象方法
   • 适用于多态场景

2. ​密封类应用​：

   • 保护核心实现
   • 防止意外继承
   • 优化性能（JIT内联）

3. ​构造最佳实践​：

   • 显式调用父类构造
   • 保持构造逻辑简洁
   • 避免在构造中调用虚方法

设计思维提升

1. ​层次化设计​：

2. ​封装策略​：

   • 可变逻辑→抽象方法
   • 固定实现→密封方法
   • 通用功能→基类实现

3. ​初始化安全​：

   • 父类先初始化
   • 使用构造参数传递必要值
   • 避免构造循环依赖

​编程箴言​
\"优秀的类设计如同精密的齿轮组，每个类都在系统中扮演不可替代的角色\"

​学习建议​：

1. 尝试设计3层类继承体系
2. 为关键类添加密封保护
3. 练习使用带参基类构造
4. 在游戏中应用角色系统设计