wbs-csharp/Tag 3/Handout/Override.md

Vererbung, Überschreiben und Polymorphie in C#

Ziel dieser Einheit

In dieser Einheit lernst du:

• was abstrakte Klassen sind
• wie Vererbung in C# funktioniert
• was der Unterschied zwischen override und new ist
• wie Polymorphie funktioniert
• warum Casting notwendig sein kann

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1. Grundidee: Vererbung

Definition:

Klassen können von anderen Klassen erben.
Dabei übernehmen sie Eigenschaften und Methoden.

Begriffe:

• Basisklasse (Elternklasse)
• Subklasse (Kindklasse)
• Vererbung

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2. Die Basisklasse: Krokodil

public abstract class Krokodil

Erläuterung:

• abstrakte Klasse → kann nicht instanziiert werden
• dient als gemeinsame Grundlage

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Property

public string Farbe { get; private set; }

• Property mit unsichtbarem Backing-Field
• Setter ist privat

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Konstruktoren

protected Krokodil() : this("Keine Farbe")

• Konstruktor-Verkettung mit this

  protected Krokodil(string farbe) { Farbe = farbe; KrokodilListe.Add(this); }

• jedes Objekt wird automatisch in eine Liste eingefügt

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Abstrakte Methode

public abstract void ZeigeInfoZumLebensraum();

Erläuterung:

• muss in allen Unterklassen implementiert werden

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Virtuelle Methode

public virtual void Schwimmen()
{
    Console.WriteLine("Ich schwimme im Wasser.");
}

Erläuterung:

• kann überschrieben werden
• muss aber nicht

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3. Klasse Leistenkrokodil

public sealed class Leistenkrokodil : Krokodil

Erläuterung:

• sealed → keine weitere Vererbung möglich

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Überschreiben abstrakter Methoden

public override void ZeigeInfoZumLebensraum()

Erläuterung:

• override ist verpflichtend
• Verhalten wird neu definiert

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Überschreiben virtueller Methoden

public override void Schwimmen()
{
    base.Schwimmen();
    Console.WriteLine("Ich schwimme im Salzwasser.");
}

Erläuterung:

• base greift auf Verhalten der Basisklasse zu

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Eigene Methode

public void ImSchlammLiegen()

• nur in dieser Klasse verfügbar

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4. Klasse Nilkrokodil

public class Nilkrokodil : Krokodil

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Überschreiben mit sealed

public sealed override void ZeigeInfoZumLebensraum()

• verhindert weiteres Überschreiben

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Methode mit new

public new void Schwimmen()

Erläuterung:

• new blendet die Methode aus
• kein echtes Überschreiben

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Eigene Methode

public void ImGrasLiegen()

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Property mit new

public new string Farbe => base.Farbe.ToUpper();

Erläuterung:

• Getter wurde neu definiert
• gibt Wert in Großbuchstaben zurück
• Expression Bodied Member

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5. Anwendung in der Main-Methode

Leistenkrokodil leistenkrokodil = new Leistenkrokodil("...");

Console.WriteLine($"Farbe des Krokodils: {leistenkrokodil.Farbe}");

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Methodenaufrufe

leistenkrokodil.ZeigeInfoZumLebensraum();
leistenkrokodil.Schwimmen();
leistenkrokodil.ImSchlammLiegen();

• implementierte Methode
• überschriebene Methode
• eigene Methode

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Nilkrokodil

Nilkrokodil nilkrokodil = new Nilkrokodil("...");

Console.WriteLine($"Farbe des Krokodils: {nilkrokodil.Farbe}");

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Verhalten von new

nilkrokodil.Schwimmen();

• kein Unterschied sichtbar bei direkter Verwendung

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6. Polymorphie mit Basisklasse

foreach (Krokodil k in Krokodil.KrokodilListe)

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Reflection

Console.WriteLine(k.GetType().Name);

• tatsächlicher Typ zur Laufzeit

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Verhalten von override

k.ZeigeInfoZumLebensraum();

• abhängig von der Subklasse

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Verhalten von new

Console.WriteLine(k.Farbe);

Erläuterung:

• nur Basisklassen-Version wird verwendet
• new greift hier nicht

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Unterschied sichtbar machen

k.Schwimmen();

• einmal überschrieben
• einmal nur ausgeblendet

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7. Casting

Direktes Casting

((Leistenkrokodil)k).ImSchlammLiegen();

• kann Exception werfen

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Sicheres Casting mit as

(k as Nilkrokodil)?.ImGrasLiegen();

• gibt null zurück
• ? prüft auf null

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Casting mit is

if (k is Leistenkrokodil l)
    l.ImSchlammLiegen();

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if (k is Nilkrokodil n)
{
    n.ImGrasLiegen();
    n.Schwimmen();
}

• kombiniert Typprüfung und Casting

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8. Wichtige Konzepte im Überblick

abstract

• MUSS überschrieben werden

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virtual

• KANN überschrieben werden

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override

• echtes Überschreiben

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new

• nur Ausblenden

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sealed

• verhindert weiteres Überschreiben

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Polymorphie

• Verhalten abhängig vom tatsächlichen Objekttyp

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Zusammenfassung

• Vererbung ermöglicht Wiederverwendung von Code
• abstrakte Methoden müssen implementiert werden
• virtuelle Methoden können überschrieben werden
• override und new verhalten sich unterschiedlich
• Polymorphie bestimmt das Verhalten zur Laufzeit
• Casting ist notwendig für Zugriff auf Subklassen

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Verständnisfragen

• Was ist der Unterschied zwischen override und new?
• Wann wird eine Methode überschrieben?
• Warum funktioniert new bei Polymorphie anders?
• Wann ist Casting notwendig?
• Was macht sealed?
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