„virtual“- und „override“-Schlüsselwörter

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der C#-Journey von Coddy. Lektion 21 von 70.

Wenn eine abgeleitete Klasse eine Methode erbt, möchten Sie manchmal das Verhalten dieser Methode vollständig ändern. Die Schlüsselwörter virtual und override arbeiten zusammen, um dies auf kontrollierte Weise zu ermöglichen.

Markieren Sie eine Methode als virtual in der Basisklasse, um zu signalisieren, dass abgeleitete Klassen deren Implementierung ersetzen dürfen:

public class Animal
{
    public virtual void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Some sound");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public override void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

Das Schlüsselwort override in der abgeleiteten Klasse teilt dem Compiler mit, dass Sie die Basis-Methode absichtlich ersetzen. Ohne virtual in der Basis-Methode können Sie override nicht verwenden.

Die wahre Stärke zeigt sich, wenn Sie eine Basisklassenreferenz verwenden, um ein abgeleitetes Objekt zu halten:

Animal myPet = new Dog();
myPet.Speak();  // Ausgabe: Woof!

Obwohl myPet als Animal deklariert ist, ruft C# die Dog-Version von Speak() auf. Dies wird als Laufzeitpolymorphismus bezeichnet – die tatsächlich aufgerufene Methode hängt vom tatsächlichen Typ des Objekts ab, nicht vom deklarierten Typ der Variablen.

Sie können weiterhin auf die Basisimplementierung zugreifen, indem Sie base.Speak() innerhalb Ihres Overrides verwenden, wenn Sie das Verhalten erweitern möchten, anstatt es vollständig zu ersetzen.

Aufgabe

Einfach

Erstellen wir ein Benachrichtigungssystem, das demonstriert, wie abgeleitete Klassen das Verhalten der Basisklasse mithilfe der Schlüsselwörter virtual und override vollständig überschreiben können und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit des Laufzeit-Polymorphismus zeigt.

Du erstellst drei Dateien, um deinen Code zu organisieren:

Notification.cs: Definiere eine Notification-Klasse im Alerts-Namespace. Diese Basisklasse stellt eine allgemeine Benachrichtigung mit einer Message-Eigenschaft (string) und einem Konstruktor dar, der sie festlegt. Füge eine virtual-Methode namens Send() hinzu, die "Sending notification: {Message}" zurückgibt.
EmailNotification.cs: Definiere eine EmailNotification-Klasse im Alerts-Namespace, die von Notification erbt. Füge eine Recipient-Eigenschaft (string) und einen Konstruktor hinzu, der sowohl die Nachricht als auch den Empfänger entgegennimmt (verwende base, um die Nachricht zu übergeben). Überschreibe die Send()-Methode, sodass sie "Emailing {Recipient}: {Message}" zurückgibt.
SmsNotification.cs: Definiere eine SmsNotification-Klasse im Alerts-Namespace, die ebenfalls von Notification erbt. Füge eine PhoneNumber-Eigenschaft (string) und einen Konstruktor hinzu, der sowohl die Nachricht als auch die Telefonnummer entgegennimmt. Überschreibe Send(), sodass "SMS to {PhoneNumber}: {Message}" zurückgegeben wird.
Program.cs: Erstelle in deiner Hauptdatei Instanzen aller drei Benachrichtigungstypen mithilfe von Eingabewerten. Demonstriere anschließend den Laufzeit-Polymorphismus, indem du alle drei in Notification-Variablen speicherst und für jede Send() aufrufst.

Du erhältst vier Eingaben:

Die Benachrichtigungsnachricht
E-Mail-Adresse des Empfängers
Telefonnummer für SMS

Gib das Ergebnis des Aufrufs von Send() für jede Benachrichtigung aus, die als Referenzen auf die Basisklasse gespeichert sind:

{base notification Send() result}
{email notification Send() result}
{sms notification Send() result}

Wenn die Eingaben beispielsweise Meeting at 3pm, alice@email.com und 555-1234 lauten, sollte die Ausgabe wie folgt aussehen:

Sending notification: Meeting at 3pm
Emailing alice@email.com: Meeting at 3pm
SMS to 555-1234: Meeting at 3pm

Beachte, dass jedes Element seine eigene überschriebene Version von Notification aufruft, obwohl alle drei als Send()-Variablen gespeichert sind. Das ist Laufzeit-Polymorphismus in Aktion!

Probier es selbst

using System;
using Alerts;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // Eingaben lesen
        string message = Console.ReadLine();
        string email = Console.ReadLine();
        string phone = Console.ReadLine();

        // TODO: Instanzen aller drei Benachrichtigungstypen erstellen
        // Speichere sie in Notification Variablen, um Polymorphie zu demonstrieren
        
        // TODO: Eine Basis-Notification erstellen
        Notification baseNotification;
        
        // TODO: Eine EmailNotification erstellen (gespeichert als Notification Typ)
        Notification emailNotification;
        
        // TODO: Eine SmsNotification erstellen (gespeichert als Notification Typ)
        Notification smsNotification;
        
        // TODO: Send() für jede aufrufen und die Ergebnisse ausgeben
        // Die überschriebenen Methoden werden aufgrund von Laufzeitpolymorphie aufgerufen
    }
}