從零開始獨立游戲開發(fā)學習筆記（十六）--Unity學習筆記（五）--微軟C#指南（二）
0. 為什么這次更新這么久
上周六，周日，周一：電腦掉在出租車上，而我已經(jīng)坐上回家的火車。
并且，上周六到這周三：一個非常非常巨大的變故。
最后，這周四到昨天發(fā)高燒， 38.8 度。
不過既然你們看到這一篇，說明之后會慢慢恢復更新速度了。我盡量不讓變故影響到自己。
1. 繼承
繼承本身是個什么就不說了，實在是 OOP 太常用的概念了。 C# 只允許繼承一個基類（base class）。不過具有傳遞性（transitive），B 繼承 A，C 繼承 B 這樣。
1.1 不會繼承下去的成員
以 B 繼承 A 為例。A 中的一些成員不會被 B 繼承。這些成員有：
靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。用于對靜態(tài)數(shù)據(jù)進行初始化。
實例構(gòu)造函數(shù)。也就是我們常說的構(gòu)造函數(shù)。（雖然不繼承，但可以調(diào)用）
終結(jié)器。和垃圾回收相關。
1.2 類成員的可訪問性
這里我們只討論繼承的情況。
1.2.1 private 成員
即使是繼承類，也無法訪問基類的 private 成員。
但是也有例外，私有變量可以被嵌套繼承類所訪問。如下面代碼中的 B 就可以訪問，但 C 不行。
public class A{ ? ?private int value = 3; ? ?public class B : A
? ?{ ? ? ? ?public int GetValue()
? ? ? ?{ ? ? ? ? ? ?return this.value;
? ? ? ?}
? ?}
}public class C : A{
}class Program{ ? ?static void Main(string[] args)
? ?{
? ? ? ?A.B b = new A.B(); // 因為 B 在 A 里面，因此可以通過方法來訪問。
? ? ? ?C c = new C(); // 雖然 C 繼承自 A，但無法訪問 value
? ? ? ?Console.WriteLine(b.GetValue()); // 可以獲取 value
? ? ? ?
? ?}
}
即使把 getValue 方法放到 C 里也無法訪問。
話說我突然安意識到 C# 語法一直讓我難以區(qū)分的一點，就是函數(shù)根本沒有專有關鍵詞，不存在什么 def，func 之類的東西。直接就是 int GetValue() ，前面加一個返回值就是函數(shù)了，把 int 換成 class 就是類。把括號去掉就變成變量。
1.2.2 protected 成員
相比 private，protected 可以被繼承的類所訪問了。不過實例代碼所在的地方也會影響能否使用，如夏例子：
可以發(fā)現(xiàn)并不能訪問 Method1()，因為實例化的地方在繼承類之外，所以得通過注釋里的代碼間接訪問：
1.2.3 internal 成員
像是上面的問題，在 internal 和 public 里就不會出現(xiàn)，可以直接通過 b.Method1() 訪問。
可以被同一程序集中的繼承類訪問。在不同程序集里，繼承類照樣無法訪問該成員。
1.2.4 public 成員
public 可以被繼承的類訪問。
1.3 override 和 virtual
如果想要在繼承類里改寫基類的某個成員，就需要在基類里給該成員加上 virtual 關鍵字，并給繼承類加上 override 關鍵字。
如果沒加上 virtual 關鍵字，override 會報錯。 只加上 virtual，不加 overrride 則沒有問題。因為只是給繼承類可以覆蓋的可能。
1.4 abstract
如果我們想要讓繼承類必需覆蓋基類成員的話，則要用到 abstract 關鍵字。
abstract 比較特殊：
類和成員必需同時加上 abstract 關鍵字才行。不然會報錯。
成員不能有 implementation。這個很合理，既然是必定會被覆蓋的，那么寫 implementation 也沒有意義。
abstract 類并不代表方法也都要是 abstract 的。完全可以在 abstract 類里寫 virtual 方法或者不能被覆蓋的普通方法。abstract 加在 class 前面表示這個類是個抽象類不能被實例化，但可以在繼承類里訪問這些方法。
1.5 只有類和接口有繼承的概念。
struct，enum，delegate 等是沒有繼承的概念的。
1.6 隱性繼承
實際上，所有的類型都直接或間接繼承自 Object。Object 的所有特性，所有類型都可以使用。
比如我們先定義一個空類：
public class SimpleClass { }
然后我們通過反射（以后再講）查看這個類的成員可以看到其包含 9 個成員，其中 1 個是默認構(gòu)造函數(shù)，另外 8 個則是從 Object 里繼承而來：
ToString 返回字符串表現(xiàn)形式，此例中返回類名："SimpleClass"
接下來 3 個方法都是為了測試兩個對象是否相等。一般這些方法測試的是兩個變量是否引用相等。也就是說被比較的變量們必須指向同一個對象。
GetHashCode 方法，會計算出一個值，用于 hashed collection
GetType 方法，獲取一個 Type Object，本例中為 SimpleClass 類型。和 ToString 不一樣，這個返回的不是字符串，只不過用 Console.WriteLine 打印的時候會變成字符串罷了。
Finalize 方法，用于垃圾回收。
MemberwiseClone，會創(chuàng)建一個當前對象的淺克隆。
可以在類定義里 overrride 掉 ToString 方法來改寫返回值。
2. 設計基類和繼承類
由于 oop 的靈活性，以及 C# 提供了這么多關鍵字。導致設計成為了一個比較重要的一環(huán)。 比如現(xiàn)在就舉一個例子，我們有一個 Publication 的基類，然后衍生出 Book，然后 Magazine 等。
2.1 設計思路
2.1.1 綜觀
我們要設計的地方有很多，比如說這個基類應該包含哪些成員，然后一些方法成員是否提供 implementation，以及這個基類是否應該作為一個 abstract 基類。
非 abstract 方法的一個好處是可以復用代碼。避免在多個繼承類里寫同樣的代碼，也可以避免很多 bugs 的產(chǎn)生。
2.1.2 繼承關系層數(shù)
oop 設計是很靈活的。比如說我們的例子。雖然我們確定了基類就是 Publication，但是之后我們既可以直接從 Publication 中衍生出 Magazine，也可以先衍生出 Periodical，再衍生下去。
我們的例子中，我們是 Publication->Book->Magazine 這種。
2.1.3 實例化是否 make sense
如果不 make sense，那么直接換成 abstract 類即可。
如果 make sense，那么就用構(gòu)造函數(shù)來實例化。當然你會發(fā)現(xiàn)即使你不寫構(gòu)造函數(shù)也不會報錯也可以實例化。那是因為編譯器幫你生成了一個無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)（上一節(jié)已經(jīng)講過 .ctor 那個）
在我們的例子中，由于 Publication 實例化不 make sense，因此我們將其設為 abstract class。但是不包含 abstract method。?像這種無 abstract 方法的 abstract 類，一般是一個抽象概念，這個概念被一些具體類（后面的 Book 等）共享。
2.1.4 繼承類里是否有部分成員需要覆蓋基類方法
如果有的話，得用 virtual 和 override 配合。
2.1.5 某個繼承類是否為層級的最后一級
任何繼承類都可以作為其他類的基類。不過必要的時候，也可以加上 sealed 關鍵字表示該類為最后一層，無法被作為基類了。
2.2 例子-Publication
直接給代碼：
using System;public enum PublicationType { Misc, Book, Magazine, Article };public abstract class Publication{ ? private bool published = false; ? private DateTime datePublished; ? private int totalPages; ? public Publication(string title, string publisher, PublicationType type)
? { ? ? ?if (String.IsNullOrWhiteSpace(publisher)) ? ? ? ? throw new ArgumentException("The publisher is required.");
? ? ?Publisher = publisher; ? ? ?if (String.IsNullOrWhiteSpace(title)) ? ? ? ? throw new ArgumentException("The title is required.");
? ? ?Title = title;
? ? ?Type = type;
? } ? public string Publisher { get; } ? public string Title { get; } ? public PublicationType Type { get; } ? public string CopyrightName { get; private set; } ? public int CopyrightDate { get; private set; } ? public int Pages
? { ? ? get { return totalPages; } ? ? set
? ? { ? ? ? ? if (value <= 0) ? ? ? ? ? ?throw new ArgumentOutOfRangeException("The number of pages cannot be zero or negative.");
? ? ? ? totalPages = value;
? ? }
? } ? public string GetPublicationDate()
? { ? ? ?if (!published) ? ? ? ? return "NYP"; ? ? ?else
? ? ? ? return datePublished.ToString("d");
? } ? public void Publish(DateTime datePublished)
? {
? ? ?published = true; ? ? ?this.datePublished = datePublished;
? } ? public void Copyright(string copyrightName, int copyrightDate)
? { ? ? ?if (String.IsNullOrWhiteSpace(copyrightName)) ? ? ? ? throw new ArgumentException("The name of the copyright holder is required.");
? ? ?CopyrightName = copyrightName; ? ? ?int currentYear = DateTime.Now.Year; ? ? ?if (copyrightDate < currentYear - 10 || copyrightDate > currentYear + 2) ? ? ? ? throw new ArgumentOutOfRangeException($"The copyright year must be between {currentYear - 10} and {currentYear + 1}");
? ? ?CopyrightDate = copyrightDate;
? } ? public override string ToString() => Title;
}
明明是 abstract，為什么還有構(gòu)造函數(shù)。當然可以有。只是無法用這個構(gòu)造函數(shù)來實例化 Publication 實例罷了。但是可以在繼承類里使用這個構(gòu)造函數(shù)。這個在上一篇文章里也提到過。
2.3 例子 Book
using System;public sealed class Book : Publication{ ? public Book(string title, string author, string publisher) : ? ? ? ? ?this(title, String.Empty, author, publisher)
? { } ? public Book(string title, string isbn, string author, string publisher) : base(title, publisher, PublicationType.Book)
? { ? ? ?// isbn argument must be a 10- or 13-character numeric string without "-" characters.
? ? ?// We could also determine whether the ISBN is valid by comparing its checksum digit
? ? ?// with a computed checksum.
? ? ?//
? ? ?if (! String.IsNullOrEmpty(isbn)) { ? ? ? ?// Determine if ISBN length is correct.
? ? ? ?if (! (isbn.Length == 10 | isbn.Length == 13)) ? ? ? ? ? ?throw new ArgumentException("The ISBN must be a 10- or 13-character numeric string."); ? ? ? ?ulong nISBN = 0; ? ? ? ?if (! UInt64.TryParse(isbn, out nISBN)) ? ? ? ? ? ?throw new ArgumentException("The ISBN can consist of numeric characters only.");
? ? ?}
? ? ?ISBN = isbn;
? ? ?Author = author;
? } ? public string ISBN { get; } ? public string Author { get; } ? public Decimal Price { get; private set; } ? // A three-digit ISO currency symbol.
? public string Currency { get; private set; } ? // Returns the old price, and sets a new price.
? public Decimal SetPrice(Decimal price, string currency)
? { ? ? ? if (price < 0) ? ? ? ? ?throw new ArgumentOutOfRangeException("The price cannot be negative.");
? ? ? Decimal oldValue = Price;
? ? ? Price = price; ? ? ? if (currency.Length != 3) ? ? ? ? ?throw new ArgumentException("The ISO currency symbol is a 3-character string.");
? ? ? Currency = currency; ? ? ? return oldValue;
? } ? public override bool Equals(object obj)
? {
? ? ?Book book = obj as Book; ? ? ?if (book == null) ? ? ? ? return false; ? ? ?else
? ? ? ? return ISBN == book.ISBN;
? } ? public override int GetHashCode() => ISBN.GetHashCode(); ? public override string ToString() => $"{(String.IsNullOrEmpty(Author) ? "" : Author + ", ")}{Title}";
}
兩個構(gòu)造函數(shù)：當參數(shù)數(shù)量不同的時候，使用不同的構(gòu)造函數(shù)?？梢钥吹降谝粋€構(gòu)造函數(shù)使用 :this 來調(diào)用第二個構(gòu)造函數(shù)，第二個構(gòu)造函數(shù)則是調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)。少參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)會去調(diào)用多參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)并提供默認值，這種方式叫做構(gòu)造函數(shù)鏈。
不僅改寫了 ToString，甚至還改寫了 Equals。因為如果沒有被 overrriden，Equal 測試的只是引用相等。改寫 Equals 的同時應該改寫 GetHashCode。GetHashCode 應該和 Equals 保持一致，本例因為比較的是 ISBN 號，因此 GetHashCode 也用 ISBN 的該方法。
