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C# 虚拟与抽象(开发人员如何运作)

发布 2024年四月29日
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在 C# 中、虚拟方法可以在派生类中重写,而抽象方法必须在派生类中重写。 这允许灵活的行为,并在面向对象编程中实现多态性。 这两个概念允许在面向对象编程中实现灵活性和可重用性。 本文解释了抽象方法和虚方法的具体细节,提供了明确的示例,并重点介绍了它们在编码中的实际用途。 我们还将探索IronPDF 功能和用例在文章的后面。

抽象类和方法

抽象类是一种特殊类型的类,不能直接实例化。 相反,它作为其他类的蓝图。 抽象类可以包含抽象方法,这些方法在抽象类中声明,但必须在具体派生类中实现。

public abstract class Vehicle
{
// abstract method to be implemented in non-abstract child class
    public abstract void DisplayInfo();
}
public abstract class Vehicle
{
// abstract method to be implemented in non-abstract child class
    public abstract void DisplayInfo();
}
Public MustInherit Class Vehicle
' abstract method to be implemented in non-abstract child class
	Public MustOverride Sub DisplayInfo()
End Class
VB   C#

在这个例子中,Vehicle 类是抽象的,DisplayInfo 是一个抽象方法。 DisplayInfo 方法在 Vehicle 类中没有任何实现。 它强制派生类提供该方法的定义。

虚拟方法

虚方法是基类中的方法,它们有一个默认实现,但可以在派生类中重写。 virtual 关键字用于声明一个方法为虚拟方法。 派生类使用覆盖关键字来提供方法的具体实现,这有助于理解子类如何覆盖父类的虚拟方法。

// non-abstract class
public class Animal
{
    public virtual void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Some generic animal sound");
    }
}
// non-abstract class
public class Animal
{
    public virtual void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Some generic animal sound");
    }
}
' non-abstract class
Public Class Animal
	Public Overridable Sub Speak()
		Console.WriteLine("Some generic animal sound")
	End Sub
End Class
VB   C#

这里,Animal 类有一个虚拟方法 Speak,并提供了默认实现。 派生类可以使用override关键字重写该方法,以提供特定的动物声音。

结合虚拟方法和抽象方法

一个类可以同时拥有抽象方法和虚拟方法。 抽象方法没有实现,必须在派生类中重写,而虚方法有默认实现,派生类可以选择性地重写。

假设一个场景:您正在构建一个模拟不同类型车辆的系统,每种车辆都有其显示信息的方式。 以下是如何使用抽象方法和虚拟方法:

public abstract class Vehicle
{
    // Abstract method
    public abstract void DisplayInfo();
    // Virtual method
    public virtual void StartEngine()
    {
        Console.WriteLine("Engine started with default configuration.");
    }
}
public abstract class Vehicle
{
    // Abstract method
    public abstract void DisplayInfo();
    // Virtual method
    public virtual void StartEngine()
    {
        Console.WriteLine("Engine started with default configuration.");
    }
}
Public MustInherit Class Vehicle
	' Abstract method
	Public MustOverride Sub DisplayInfo()
	' Virtual method
	Public Overridable Sub StartEngine()
		Console.WriteLine("Engine started with default configuration.")
	End Sub
End Class
VB   C#

在这个Vehicle类中,DisplayInfo是一个抽象方法,强制所有派生类实现它们自己的信息显示方式。 StartEngine,然而,提供了一个启动引擎的默认方法,如果需要,可以由继承类重写。

使用派生类的示例

现在,让我们定义一个 Car 类,它是一个非抽象子类,继承自 Vehicle 并实现抽象方法,同时可选择覆盖虚拟方法:

public class Car : Vehicle
{
// public override void abstract method
    public override void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine("This is a car.");
    }
    public override void StartEngine()
    {
        Console.WriteLine("Car engine started with custom settings.");
    }
}
public class Car : Vehicle
{
// public override void abstract method
    public override void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine("This is a car.");
    }
    public override void StartEngine()
    {
        Console.WriteLine("Car engine started with custom settings.");
    }
}
Public Class Car
	Inherits Vehicle

' public override void abstract method
	Public Overrides Sub DisplayInfo()
		Console.WriteLine("This is a car.")
	End Sub
	Public Overrides Sub StartEngine()
		Console.WriteLine("Car engine started with custom settings.")
	End Sub
End Class
VB   C#

在这里,Car类为抽象方法DisplayInfo和虚拟方法StartEngine提供了具体实现。

区别及使用时机

  • 当所有派生类都必须提供其方法的实现时,使用抽象方法。
  • 当派生类应具有覆盖默认行为或提供附加行为的选项时,使用虚拟方法。

    抽象方法和虚方法是C#中的强大功能,使您能够编写更具可维护性和可重用的代码。 通过在基类中将所有方法定义为抽象或虚拟方法,您可以规定哪些方法必须在派生类中重写,以及哪些方法可以选择重写以修改或扩展默认行为。

重写虚方法

在派生类中重写虚方法可以实现自定义行为,同时保留调用基类实现的选项。 这是通过使用base关键字实现的。

重写和调用基本实现的示例

public class ElectricCar : Car
{
    public override void StartEngine()
    {
        base.StartEngine(); // Call the base class implementation
        Console.WriteLine("Electric car engine started with energy-saving mode.");
    }
}
public class ElectricCar : Car
{
    public override void StartEngine()
    {
        base.StartEngine(); // Call the base class implementation
        Console.WriteLine("Electric car engine started with energy-saving mode.");
    }
}
Public Class ElectricCar
	Inherits Car

	Public Overrides Sub StartEngine()
		MyBase.StartEngine() ' Call the base class implementation
		Console.WriteLine("Electric car engine started with energy-saving mode.")
	End Sub
End Class
VB   C#

在这个例子中,ElectricCar 作为 Car 的子类,重写了从其父类继承的 StartEngine 方法。 它调用基类实现并添加特定于电动车的额外行为。

实现抽象类和非抽象类

在软件开发中,理解抽象类和非抽象类的实际差异和应用至关重要。 抽象类用作其他类的模板,而非抽象类用于实例化对象。 在选择使用抽象类还是非抽象类时,这取决于您是否需要创建一个不应单独实例化的基类。

IronPDF:C# PDF 库

C# 虚拟与抽象(如何为开发人员工作):图 1 - IronPdf

IronPDF 是一个综合性的 PDF 库,专为在 .NET 应用程序中直接生成、编辑和读取 PDF 文档而设计。 此工具因其能够创建从 HTML 字符串、文件和 URL 直接生成 PDF. 开发人员可以在C#项目中以编程方式创建、修改和提取PDF内容。 让我们在本文中探索一个IronPDF的示例。

IronPDF的主要功能是转换HTML 转 PDF, 确保保留布局和样式。 这个工具非常适合从网页内容创建报告、发票和文档的PDF。 它支持将HTML文件、URL和HTML字符串转换为PDF文件。

using IronPdf;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var renderer = new ChromePdfRenderer();

        // 1. Convert HTML String to PDF
        var htmlContent = "<h1>Hello, IronPDF!</h1><p>This is a PDF from an HTML string.</p>";
        var pdfFromHtmlString = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        pdfFromHtmlString.SaveAs("HTMLStringToPDF.pdf");

        // 2. Convert HTML File to PDF
        var htmlFilePath = "path_to_your_html_file.html"; // Specify the path to your HTML file
        var pdfFromHtmlFile = renderer.RenderHtmlFileAsPdf(htmlFilePath);
        pdfFromHtmlFile.SaveAs("HTMLFileToPDF.pdf");

        // 3. Convert URL to PDF
        var url = "http://ironpdf.com"; // Specify the URL
        var pdfFromUrl = renderer.RenderUrlAsPdf(url);
        pdfFromUrl.SaveAs("URLToPDF.pdf");
    }
}
using IronPdf;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var renderer = new ChromePdfRenderer();

        // 1. Convert HTML String to PDF
        var htmlContent = "<h1>Hello, IronPDF!</h1><p>This is a PDF from an HTML string.</p>";
        var pdfFromHtmlString = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        pdfFromHtmlString.SaveAs("HTMLStringToPDF.pdf");

        // 2. Convert HTML File to PDF
        var htmlFilePath = "path_to_your_html_file.html"; // Specify the path to your HTML file
        var pdfFromHtmlFile = renderer.RenderHtmlFileAsPdf(htmlFilePath);
        pdfFromHtmlFile.SaveAs("HTMLFileToPDF.pdf");

        // 3. Convert URL to PDF
        var url = "http://ironpdf.com"; // Specify the URL
        var pdfFromUrl = renderer.RenderUrlAsPdf(url);
        pdfFromUrl.SaveAs("URLToPDF.pdf");
    }
}
Imports IronPdf

Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		Dim renderer = New ChromePdfRenderer()

		' 1. Convert HTML String to PDF
		Dim htmlContent = "<h1>Hello, IronPDF!</h1><p>This is a PDF from an HTML string.</p>"
		Dim pdfFromHtmlString = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent)
		pdfFromHtmlString.SaveAs("HTMLStringToPDF.pdf")

		' 2. Convert HTML File to PDF
		Dim htmlFilePath = "path_to_your_html_file.html" ' Specify the path to your HTML file
		Dim pdfFromHtmlFile = renderer.RenderHtmlFileAsPdf(htmlFilePath)
		pdfFromHtmlFile.SaveAs("HTMLFileToPDF.pdf")

		' 3. Convert URL to PDF
		Dim url = "http://ironpdf.com" ' Specify the URL
		Dim pdfFromUrl = renderer.RenderUrlAsPdf(url)
		pdfFromUrl.SaveAs("URLToPDF.pdf")
	End Sub
End Class
VB   C#

代码示例

下面是一个简单的实际代码示例,说明在扩展IronPDF功能时使用virtualabstract关键字:

public abstract class PdfReportGenerator
{
    // Use abstract method to force derived classes to implement their custom PDF generation logic.
    public abstract void GenerateReport(string filePath);
    // A virtual function allows derived classes to override the default implementation of PDF setup.
    public virtual void SetupPdfGenerator()
    {
        // Default PDF setup logic that can be overridden by derived classes.
        IronPdf.Installation.TempFolderPath = @"F:\TempPdfFiles";
    }
}
public class MonthlyReportGenerator : PdfReportGenerator
{
    // Override abstract method to provide specific implementation using override modifier.
    public override void GenerateReport(string filePath)
    {
        var pdf = new ChromePdfRenderer();
        pdf.RenderHtmlAsPdf("<h1>Monthly Report</h1> <p>Add Your report content here....</p>").SaveAs(filePath);
    }
    // Optionally override the virtual method to customize the setup.
    public override void SetupPdfGenerator()
    {
        base.SetupPdfGenerator();
        // Additional setup logic specific to monthly reports.
        IronPdf.Installation.TempFolderPath = @"F:\MonthlyReports";
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        License.LicenseKey = "License-Key";
        PdfReportGenerator reportGenerator = new MonthlyReportGenerator();
        reportGenerator.SetupPdfGenerator();
        reportGenerator.GenerateReport(@"F:\MonthlyReports\MonthlyReport.pdf");
        Console.WriteLine("Report generated successfully.");
    }
}
public abstract class PdfReportGenerator
{
    // Use abstract method to force derived classes to implement their custom PDF generation logic.
    public abstract void GenerateReport(string filePath);
    // A virtual function allows derived classes to override the default implementation of PDF setup.
    public virtual void SetupPdfGenerator()
    {
        // Default PDF setup logic that can be overridden by derived classes.
        IronPdf.Installation.TempFolderPath = @"F:\TempPdfFiles";
    }
}
public class MonthlyReportGenerator : PdfReportGenerator
{
    // Override abstract method to provide specific implementation using override modifier.
    public override void GenerateReport(string filePath)
    {
        var pdf = new ChromePdfRenderer();
        pdf.RenderHtmlAsPdf("<h1>Monthly Report</h1> <p>Add Your report content here....</p>").SaveAs(filePath);
    }
    // Optionally override the virtual method to customize the setup.
    public override void SetupPdfGenerator()
    {
        base.SetupPdfGenerator();
        // Additional setup logic specific to monthly reports.
        IronPdf.Installation.TempFolderPath = @"F:\MonthlyReports";
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        License.LicenseKey = "License-Key";
        PdfReportGenerator reportGenerator = new MonthlyReportGenerator();
        reportGenerator.SetupPdfGenerator();
        reportGenerator.GenerateReport(@"F:\MonthlyReports\MonthlyReport.pdf");
        Console.WriteLine("Report generated successfully.");
    }
}
Public MustInherit Class PdfReportGenerator
	' Use abstract method to force derived classes to implement their custom PDF generation logic.
	Public MustOverride Sub GenerateReport(ByVal filePath As String)
	' A virtual function allows derived classes to override the default implementation of PDF setup.
	Public Overridable Sub SetupPdfGenerator()
		' Default PDF setup logic that can be overridden by derived classes.
		IronPdf.Installation.TempFolderPath = "F:\TempPdfFiles"
	End Sub
End Class
Public Class MonthlyReportGenerator
	Inherits PdfReportGenerator

	' Override abstract method to provide specific implementation using override modifier.
	Public Overrides Sub GenerateReport(ByVal filePath As String)
		Dim pdf = New ChromePdfRenderer()
		pdf.RenderHtmlAsPdf("<h1>Monthly Report</h1> <p>Add Your report content here....</p>").SaveAs(filePath)
	End Sub
	' Optionally override the virtual method to customize the setup.
	Public Overrides Sub SetupPdfGenerator()
		MyBase.SetupPdfGenerator()
		' Additional setup logic specific to monthly reports.
		IronPdf.Installation.TempFolderPath = "F:\MonthlyReports"
	End Sub
End Class
Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		License.LicenseKey = "License-Key"
		Dim reportGenerator As PdfReportGenerator = New MonthlyReportGenerator()
		reportGenerator.SetupPdfGenerator()
		reportGenerator.GenerateReport("F:\MonthlyReports\MonthlyReport.pdf")
		Console.WriteLine("Report generated successfully.")
	End Sub
End Class
VB   C#

在此自定义实现示例中,PdfReportGenerator 是一个抽象类,定义了一份通过生成报告的方法生成PDF报告的合同,并包含一个可以选择性重写的虚方法用于设置。 MonthlyReportGenerator 是一个具体的实现类,提供生成月度报告的详细信息,并通过重写虚方法来自定义设置。

C# 虚拟与摘要(如何为开发人员工作):图 2 - 报告输出

结论

C# 虚拟与摘要(如何为开发人员工作):图 3 - 许可

有效地理解和使用虚拟和抽象方法可以显著提高你的C#编程。 请记住,抽象方法要求派生类提供实现,而虚拟方法允许选择性地重写默认实现。 IronPDF库提供一个免费试用和许可选项目前,该翻译服务的许可证价格为 749 美元起,可为您的 PDF 需求提供全面的解决方案。

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