Использование ключевых слов "Override" и "New" (Руководство по программированию в C#)

Статья
08/11/2011

В C# метод в производном классе может иметь то же имя, что и метод в базовом классе. Можно задать способ взаимодействия методов, воспользовавшись ключевыми словами new и override. Модификатор override разворачивает метод базового класса, а модификатор new скрывает его. В примере в этой теме показана эта разница.

В консольном приложении объявите следующие два класса: BaseClass и DerivedClass. Тип DerivedClass наследуется от типа BaseClass.

class BaseClass
{
    public void Method1()
    {
        Console.WriteLine("Base - Method1");
    }
}

class DerivedClass : BaseClass
{
    public void Method2()
    {
        Console.WriteLine("Derived - Method2");
    }
}

В методе Main объявите переменные bc, dc, и bcdc.

Параметр bc имеет тип BaseClass и его значение — тип BaseClass.
Параметр dc имеет тип DerivedClass и его значение — тип DerivedClass.
Параметр bcdc имеет тип BaseClass и его значение — тип DerivedClass. Это переменная, на которую следует обратить внимание.

Поскольку bc и bcdc имеют тип BaseClass, они могут только непосредственно осуществлять доступ к методу Method1 (если не используется приведение). Переменная dc может обращаться к Method1 и Method2. Эти связи показаны в следующем коде.

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        BaseClass bc = new BaseClass();
        DerivedClass dc = new DerivedClass();
        BaseClass bcdc = new DerivedClass();

        bc.Method1();
        dc.Method1();
        dc.Method2();
        bcdc.Method1();
    }
    // Output:
    // Base - Method1
    // Base - Method1
    // Derived - Method2
    // Base - Method1
}

Далее добавьте следующий метод Method2 в класс BaseClass. Сигнатура этого метода соответствует сигнатуре метода Method2 в DerivedClass.

public void Method2()
{
    Console.WriteLine("Base - Method2");
}

Поскольку BaseClass теперь имеет метод Method2, можно добавить второй оператор вызова для переменных bc и bcdc класса BaseClass, как показано в следующем коде.

bc.Method1();
bc.Method2();
dc.Method1();
dc.Method2();
bcdc.Method1();
bcdc.Method2();

При построении проекта видно, что добавление метода Method2 в BaseClass вызывает предупреждение. Это предупреждение говорит, что метод Method2 в DerivedClass скрывает метод Method2 в BaseClass. Рекомендуется использовать ключевое слово new в определении Method2, если требуется получить такой результат. Другой вариант — переименовать один из методов Method2 для разрешения предупреждения, но это не всегда целесообразно.

Прежде чем добавлять new, выполните программу, чтобы увидеть выходные данные дополнительных операторов вызова. Отобразятся следующие результаты.

// Output:
// Base - Method1
// Base - Method2
// Base - Method1
// Derived - Method2
// Base - Method1
// Base - Method2

Ключевое слово new сохраняет связи, дающие этот результат, однако подавляет предупреждение. Переменные, имеющие тип BaseClass, продолжают обращаться к элементам класса BaseClass, а переменная, имеющая тип DerivedClass, продолжает обращаться к элементам в классе DerivedClass в первую очередь, а затем к элементам, унаследованным от BaseClass.

Чтобы подавить предупреждение, добавьте модификатор new в определение Method2 в классе DerivedClass, как показано в следующем коде. Модификатор можно добавить перед или после public.

public new void Method2()
{
    Console.WriteLine("Derived - Method2");
}

Запустите программу еще раз, чтобы убедиться, что результат не изменилась. Также убедитесь, что предупреждение больше не появляется. Используя ключевое слово new, вы утверждаете, что вам известно, что модифицируемый им член скрывается членом, который наследуется от базового класса. Дополнительные сведения о скрытии имен через наследование см. в разделе Модификатор new (Справочник по C#).

Чтобы противопоставить это поведение эффекту использования override, добавьте в DerivedClass следующий метод. Модификатор override может быть добавлен перед или после public.

public override void Method1()
{
    Console.WriteLine("Derived - Method1");
}

Добавьте модификатор virtual к определению Method1 в BaseClass. Модификатор virtual может быть добавлен перед или после public.

public virtual void Method1()
{
    Console.WriteLine("Base - Method1");
}

Снова запустите проект. Обратите особое внимание на последние две строки следующих выходных данных.

// Output:
// Base - Method1
// Base - Method2
// Derived - Method1
// Derived - Method2
// Derived - Method1
// Base - Method2

Использование модификатора override позволяет bcdc осуществлять доступ к методу Method1, определенному в DerivedClass. Как правило, это требуемое поведение в иерархиях наследования. Требуется, чтобы объекты со значениями, созданными из производного класса, использовали определенные в производном классе методы. Это поведение достигается с использованием override для расширения метода базового класса.

Следующий код содержит полный пример.

using System;
using System.Text;

namespace OverrideAndNew
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            BaseClass bc = new BaseClass();
            DerivedClass dc = new DerivedClass();
            BaseClass bcdc = new DerivedClass();

            // The following two calls do what you would expect. They call
            // the methods that are defined in BaseClass.
            bc.Method1();
            bc.Method2();
            // Output:
            // Base - Method1
            // Base - Method2


            // The following two calls do what you would expect. They call
            // the methods that are defined in DerivedClass.
            dc.Method1();
            dc.Method2();
            // Output:
            // Derived - Method1
            // Derived - Method2


            // The following two calls produce different results, depending 
            // on whether override (Method1) or new (Method2) is used.
            bcdc.Method1();
            bcdc.Method2();
            // Output:
            // Derived - Method1
            // Base - Method2
        }
    }

    class BaseClass
    {
        public virtual void Method1()
        {
            Console.WriteLine("Base - Method1");
        }

        public virtual void Method2()
        {
            Console.WriteLine("Base - Method2");
        }
    }

    class DerivedClass : BaseClass
    {
        public override void Method1()
        {
            Console.WriteLine("Derived - Method1");
        }

        public new void Method2()
        {
            Console.WriteLine("Derived - Method2");
        }
    }
}

В следующем примере показано подобное поведение в другом контексте. Пример определяет три класса: базовый класс Car и два класса, производных от него: ConvertibleCar и Minivan. Базовый класс содержит метод DescribeCar. Этот метод отображает общее описание автомобиля, а затем вызывает ShowDetails для предоставления дополнительной информации. Каждый из трех классов определяет метод ShowDetails. Для определения метода ShowDetails в классе ConvertibleCar используется модификатор new. Для определения метода ShowDetails в классе Minivan используется модификатор override.

// Define the base class, Car. The class defines two methods,
// DescribeCar and ShowDetails. DescribeCar calls ShowDetails, and each derived
// class also defines a ShowDetails method. The example tests which version of
// ShowDetails is selected, the base class method or the derived class method.
class Car
{
    public void DescribeCar()
    {
        System.Console.WriteLine("Four wheels and an engine.");
        ShowDetails();
    }

    public virtual void ShowDetails()
    {
        System.Console.WriteLine("Standard transportation.");
    }
}

// Define the derived classes.

// Class ConvertibleCar uses the new modifier to acknowledge that ShowDetails
// hides the base class method.
class ConvertibleCar : Car
{
    public new void ShowDetails()
    {
        System.Console.WriteLine("A roof that opens up.");
    }
}

// Class Minivan uses the override modifier to specify that ShowDetails
// extends the base class method.
class Minivan : Car
{
    public override void ShowDetails()
    {
        System.Console.WriteLine("Carries seven people.");
    }
}

В примере проверяется версия вызыванного ShowDetails. Следующий метод, TestCars1, объявляет экземпляр каждого класса и затем вызывает DescribeCar на каждом экземпляре.

public static void TestCars1()
{
    System.Console.WriteLine("\nTestCars1");
    System.Console.WriteLine("----------");

    Car car1 = new Car();
    car1.DescribeCar();
    System.Console.WriteLine("----------");


    // Notice the output from this test case. The new modifier is
    // used in the definition of ShowDetails in the ConvertibleCar
    // class.  

    ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();
    car2.DescribeCar();
    System.Console.WriteLine("----------");

    Minivan car3 = new Minivan();
    car3.DescribeCar();
    System.Console.WriteLine("----------");
}

TestCars1 формирует следующие выходные данные. Обратите особое внимание на результаты для car2, который, вероятно, не соответствуют ожидаемым. Тип объекта — ConvertibleCar, но DescribeCar не получает доступа к версии ShowDetails , определенной в классе ConvertibleCar, потому что этот метод объявлен с модификатором new, а не override. В результате объект ConvertibleCar отображает то же описание, что и объект Car. Сравните результаты для car3, который является объектом Minivan. В этом случае метод ShowDetails, объявляемый в классе Minivan, переопределяет метод ShowDetails, объявляемый в классе Car, и отображается описание микроавтобуса.

// TestCars1
// ----------
// Four wheels and an engine.
// Standard transportation.
// ----------
// Four wheels and an engine.
// Standard transportation.
// ----------
// Four wheels and an engine.
// Carries seven people.
// ----------

TestCars2 создает список объектов типа Car . Значения объектов создаются из классов Car, ConvertibleCar, и Minivan. DescribeCar вызывается для каждого элемента в списке. В следующем коде показано определение TestCars2.

public static void TestCars2()
{
    System.Console.WriteLine("\nTestCars2");
    System.Console.WriteLine("----------");

    var cars = new List<Car> { new Car(), new ConvertibleCar(), 
        new Minivan() };

    foreach (var car in cars)
    {
        car.DescribeCar();
        System.Console.WriteLine("----------");
    }
}

Выводится следующий результат. Обратите внимание, что это полностью соответствует выходным данным, отображаемым TestCars1. Метод ShowDetails класса ConvertibleCar не вызывается независимо от того, является ли тип объекта ConvertibleCar, как в TestCars1, или Car, как в TestCars2. И наоборот, car3 вызывает метод ShowDetails из класса Minivan в обоих случаях, независимо от того, какого он типа — Minivan или Car.

// TestCars2
// ----------
// Four wheels and an engine.
// Standard transportation.
// ----------
// Four wheels and an engine.
// Standard transportation.
// ----------
// Four wheels and an engine.
// Carries seven people.
// ----------

Методы TestCars3 и TestCars4 выполняют пример. Эти методы вызывают ShowDetails непосредственно: сначала из объектов, объявленных с типом ConvertibleCar и Minivan (TestCars3), затем из объектов, объявленных с типом Car (TestCars4). Следующий код определяет эти два метода.

public static void TestCars3()
{
    System.Console.WriteLine("\nTestCars3");
    System.Console.WriteLine("----------");
    ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();
    Minivan car3 = new Minivan();
    car2.ShowDetails();
    car3.ShowDetails();
}

public static void TestCars4()
{
    System.Console.WriteLine("\nTestCars4");
    System.Console.WriteLine("----------");
    Car car2 = new ConvertibleCar();
    Car car3 = new Minivan();
    car2.ShowDetails();
    car3.ShowDetails();
}

Методы производят следующий результат, который соответствует результатам из первого примера в этой теме.

// TestCars3
// ----------
// A roof that opens up.
// Carries seven people.

// TestCars4
// ----------
// Standard transportation.
// Carries seven people.

В следующем коде приведен полный проект и его результат.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace OverrideAndNew2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Declare objects of the derived classes and test which version
            // of ShowDetails is run, base or derived.
            TestCars1();

            // Declare objects of the base class, instantiated with the
            // derived classes, and repeat the tests.
            TestCars2();

            // Declare objects of the derived classes and call ShowDetails
            // directly.
            TestCars3();

            // Declare objects of the base class, instantiated with the
            // derived classes, and repeat the tests.
            TestCars4();
        }

        public static void TestCars1()
        {
            System.Console.WriteLine("\nTestCars1");
            System.Console.WriteLine("----------");

            Car car1 = new Car();
            car1.DescribeCar();
            System.Console.WriteLine("----------");

            // Notice the output from this test case. The new modifier is
            // used in the definition of ShowDetails in the ConvertibleCar
            // class.  
            ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();
            car2.DescribeCar();
            System.Console.WriteLine("----------");

            Minivan car3 = new Minivan();
            car3.DescribeCar();
            System.Console.WriteLine("----------");
        }
        // Output:
        // TestCars1
        // ----------
        // Four wheels and an engine.
        // Standard transportation.
        // ----------
        // Four wheels and an engine.
        // Standard transportation.
        // ----------
        // Four wheels and an engine.
        // Carries seven people.
        // ----------


        public static void TestCars2()
        {
            System.Console.WriteLine("\nTestCars2");
            System.Console.WriteLine("----------");

            var cars = new List<Car> { new Car(), new ConvertibleCar(), 
                new Minivan() };

            foreach (var car in cars)
            {
                car.DescribeCar();
                System.Console.WriteLine("----------");
            }
        }
        // Output:
        // TestCars2
        // ----------
        // Four wheels and an engine.
        // Standard transportation.
        // ----------
        // Four wheels and an engine.
        // Standard transportation.
        // ----------
        // Four wheels and an engine.
        // Carries seven people.
        // ----------


        public static void TestCars3()
        {
            System.Console.WriteLine("\nTestCars3");
            System.Console.WriteLine("----------");
            ConvertibleCar car2 = new ConvertibleCar();
            Minivan car3 = new Minivan();
            car2.ShowDetails();
            car3.ShowDetails();
        }
        // Output:
        // TestCars3
        // ----------
        // A roof that opens up.
        // Carries seven people.
 

        public static void TestCars4()
        {
            System.Console.WriteLine("\nTestCars4");
            System.Console.WriteLine("----------");
            Car car2 = new ConvertibleCar();
            Car car3 = new Minivan();
            car2.ShowDetails();
            car3.ShowDetails();
        }
        // Output:
        // TestCars4
        // ----------
        // Standard transportation.
        // Carries seven people.
    }


    // Define the base class, Car. The class defines two virtual methods,
    // DescribeCar and ShowDetails. DescribeCar calls ShowDetails, and each derived
    // class also defines a ShowDetails method. The example tests which version of
    // ShowDetails is used, the base class method or the derived class method.
    class Car
    {
        public virtual void DescribeCar()
        {
            System.Console.WriteLine("Four wheels and an engine.");
            ShowDetails();
        }

        public virtual void ShowDetails()
        {
            System.Console.WriteLine("Standard transportation.");
        }
    }


    // Define the derived classes.

    // Class ConvertibleCar uses the new modifier to acknowledge that ShowDetails
    // hides the base class method.
    class ConvertibleCar : Car
    {
        public new void ShowDetails()
        {
            System.Console.WriteLine("A roof that opens up.");
        }
    }

    // Class Minivan uses the override modifier to specify that ShowDetails
    // extends the base class method.
    class Minivan : Car
    {
        public override void ShowDetails()
        {
            System.Console.WriteLine("Carries seven people.");
        }
    }

}