Dev Blog

Наслідування та конструктори ​

Наслідування ​

Наслідування (inheritance) – механізм, який дозволяє створити новий клас на основі наявного: новий клас отримує всі члени наявного й може додати власні або змінити поведінку успадкованих (https://learn.microsoft.com/dotnet/csharp/fundamentals/object-oriented/inheritance). Клас, від якого наслідують, називається базовим (base class, батьківським), а новий клас – похідним (derived class, дочірнім). Похідний клас оголошують через двокрапку:

cs
class Employee { /* Name, CalculatePay() */ }
class HourlyEmployee : Employee { /* Rate, Hours */ }

Наслідування моделює відношення «є» (is-a): погодинний працівник є працівником, автомобіль є транспортним засобом. Перевірка цим реченням допомагає уникнути помилкового наслідування: якщо речення звучить безглуздо («автомобіль є двигуном»), наслідування не підходить. На UML-діаграмі наслідування (узагальнення) позначають лінією з порожнім трикутником біля базового класу (рис. 9.1).

Рис. 9.1. UML-діаграма ієрархії працівників

Важливі обмеження C#:

  • клас може мати лише один базовий клас (помилка CS1721 для class C : A, B); множинне наслідування поведінки замінюють інтерфейсами (тема 10);
  • якщо базовий клас не вказано, класом є object (System.Object): усі типи .NET прямо чи опосередковано походять від нього;
  • ланцюжок може мати кілька рівнів: Puppy : Dog : Animal : object.

Що наслідується ​

Похідний клас отримує поля, властивості й методи базового класу, але доступ до них визначають модифікатори (тема 8):

  • члени public і internal доступні як звичайно;
  • члени private існують в об’єкті похідного класу, але звернутися до них із коду похідного класу неможливо (помилка CS0122);
  • члени protected доступні в базовому класі та в усіх похідних, але не ззовні. Так базовий клас відкриває деталі реалізації лише «нащадкам»: public decimal Balance { get; protected set; } дозволяє змінювати баланс у похідних класах рахунків, але не в клієнтському коді.

Конструктори не наслідуються: кожен клас оголошує власні конструктори.

Об’єкт похідного класу містить і частину базового класу, і власні дані (рис. 9.2). Тому змінній базового типу можна присвоїти об’єкт похідного класу: Employee e = new HourlyEmployee(…).

Рис. 9.2. Будова об’єкта похідного класу

Конструктори похідного класу ​

Перед тілом конструктора похідного класу завжди виконується конструктор базового класу. Який саме конструктор викликати й з якими аргументами, вказують після двокрапки ключовим словом base:

cs
var puppy = new Puppy("Рекс");

class Animal
{
    public Animal(string name) =>
        Console.WriteLine($"Animal({name})");
}

class Dog : Animal
{
    public Dog(string name) : base(name) => Console.WriteLine("Dog");
}

class Puppy : Dog
{
    public Puppy(string name) : base(name) =>
        Console.WriteLine("Puppy");
}

Результат: Animal(Рекс), Dog, Puppy – конструктори виконуються від базового класу до похідного. Якщо base(…) не записано, викликається конструктор базового класу без параметрів; якщо такого немає, компілятор повідомляє про помилку CS7036. Тому базовий клас зазвичай перевіряє свої дані, а похідний – лише власні.