상속 - 보다 특수한 동작을 만들기 위한 형식 파생

상속은 캡슐화 및 다형성과 함께 개체 지향 프로그래밍의 세 가지 주요 특성 중 하나입니다. 상속을 사용하면 다른 클래스에 정의된 동작을 재사용, 확장 및 수정하는 새 클래스를 만들 수 있습니다. 멤버가 상속된 클래스를 기본 클래스라고 하며 해당 멤버를 상속하는 클래스를 파생 클래스라고 합니다. 파생 클래스에는 직접 기본 클래스가 하나만 있을 수 있습니다. 그러나 상속은 전이적입니다. ClassC는 ClassB로부터 파생되고, ClassB는 ClassA로부터 파생된 경우, ClassC는 ClassB 및 ClassA에서 선언된 멤버를 상속합니다.

개념적으로 파생 클래스는 기본 클래스의 특수화입니다. 예를 들어 기본 클래스 Animal가 있는 경우 이름이 지정된 파생 클래스와 이름이 MammalReptile지정된 다른 파생 클래스가 있을 수 있습니다. A Mammal는 Animal이며, Reptile는 Animal이지만 각 파생 클래스는 기본 클래스의 서로 다른 특수화를 나타냅니다.

인터페이스 선언은 멤버에 대한 기본 구현을 정의할 수 있습니다. 이러한 구현은 파생된 인터페이스 및 해당 인터페이스를 구현하는 클래스에 의해 상속됩니다. 기본 인터페이스 메서드에 대한 자세한 내용은 인터페이스에 대한 문서를 참조 하세요.

다른 클래스에서 파생할 클래스를 정의하는 경우 파생 클래스는 생성자 및 종료자를 제외하고 기본 클래스의 모든 멤버를 암시적으로 얻습니다. 파생 클래스는 코드를 다시 설치하지 않고도 기본 클래스의 코드를 다시 사용합니다. 파생 클래스에 멤버를 더 추가할 수 있습니다. 파생 클래스는 기본 클래스의 기능을 확장합니다.

다음 그림에서는 일부 비즈니스 프로세스의 작업 항목을 나타내는 클래스 WorkItem 를 보여 줍니다. 모든 클래스와 마찬가지로 System.Object에서 파생되고 모든 메서드를 상속받습니다. WorkItem는 자체 멤버 6명을 추가합니다. 생성자는 상속되지 않으므로 이러한 멤버에는 생성자가 포함됩니다. 클래스 ChangeRequest 는 WorkItem 특정 종류의 작업 항목을 상속하고 나타냅니다. ChangeRequest는 WorkItem와 Object로부터 상속받은 멤버에 두 개의 멤버를 더 추가합니다. 자체 생성자를 추가해야 하며, 또 originalItemID도 추가합니다. 속성을 originalItemID 사용하면 변경 요청이 ChangeRequest 적용되는 원본 WorkItem 과 인스턴스를 연결할 수 있습니다.

다음 예제에서는 이전 그림에서 보여 준 클래스 관계가 C#으로 표현되는 방법을 보여 줍니다. 또한 이 예제에서는 가상 메서드를 재정의하는 방법과 WorkItem 클래스가 Object.ToString 메서드ChangeRequest의 구현을 상속하는 WorkItem 방법을 보여 줍니다. 첫 번째 블록은 클래스를 정의합니다.

// WorkItem implicitly inherits from the Object class.
public class WorkItem
{
    // Static field currentID stores the job ID of the last WorkItem that
    // has been created.
    private static int currentID;

    //Properties.
    protected int ID { get; set; }
    protected string Title { get; set; }
    protected string Description { get; set; }
    protected TimeSpan jobLength { get; set; }

    // Default constructor. If a derived class does not invoke a base-
    // class constructor explicitly, the default constructor is called
    // implicitly.
    public WorkItem()
    {
        ID = 0;
        Title = "Default title";
        Description = "Default description.";
        jobLength = new TimeSpan();
    }

    // Instance constructor that has three parameters.
    public WorkItem(string title, string desc, TimeSpan joblen)
    {
        this.ID = GetNextID();
        this.Title = title;
        this.Description = desc;
        this.jobLength = joblen;
    }

    // Static constructor to initialize the static member, currentID. This
    // constructor is called one time, automatically, before any instance
    // of WorkItem or ChangeRequest is created, or currentID is referenced.
    static WorkItem() => currentID = 0;

    // currentID is a static field. It is incremented each time a new
    // instance of WorkItem is created.
    protected int GetNextID() => ++currentID;

    // Method Update enables you to update the title and job length of an
    // existing WorkItem object.
    public void Update(string title, TimeSpan joblen)
    {
        this.Title = title;
        this.jobLength = joblen;
    }

    // Virtual method override of the ToString method that is inherited
    // from System.Object.
    public override string ToString() =>
        $"{this.ID} - {this.Title}";
}

// ChangeRequest derives from WorkItem and adds a property (originalItemID)
// and two constructors.
public class ChangeRequest : WorkItem
{
    protected int originalItemID { get; set; }

    // Constructors. Because neither constructor calls a base-class
    // constructor explicitly, the default constructor in the base class
    // is called implicitly. The base class must contain a default
    // constructor.

    // Default constructor for the derived class.
    public ChangeRequest() { }

    // Instance constructor that has four parameters.
    public ChangeRequest(string title, string desc, TimeSpan jobLen,
                         int originalID)
    {
        // The following properties and the GetNexID method are inherited
        // from WorkItem.
        this.ID = GetNextID();
        this.Title = title;
        this.Description = desc;
        this.jobLength = jobLen;

        // Property originalItemID is a member of ChangeRequest, but not
        // of WorkItem.
        this.originalItemID = originalID;
    }
}

다음 블록은 기본 및 파생 클래스를 사용하는 방법을 보여 줍니다.

// Create an instance of WorkItem by using the constructor in the
// base class that takes three arguments.
WorkItem item = new WorkItem("Fix Bugs",
                            "Fix all bugs in my code branch",
                            new TimeSpan(3, 4, 0, 0));

// Create an instance of ChangeRequest by using the constructor in
// the derived class that takes four arguments.
ChangeRequest change = new ChangeRequest("Change Base Class Design",
                                        "Add members to the class",
                                        new TimeSpan(4, 0, 0),
                                        1);

// Use the ToString method defined in WorkItem.
Console.WriteLine(item.ToString());

// Use the inherited Update method to change the title of the
// ChangeRequest object.
change.Update("Change the Design of the Base Class",
    new TimeSpan(4, 0, 0));

// ChangeRequest inherits WorkItem's override of ToString.
Console.WriteLine(change.ToString());
/* Output:
    1 - Fix Bugs
    2 - Change the Design of the Base Class
*/

추상 및 가상 메서드

기본 클래스가 메서드 virtual를 선언하는 경우 파생 클래스는 자체 구현을 사용하여 메서드를 사용할 수 있습니다 override . 기본 클래스가 멤버 abstract를 선언하는 경우 해당 클래스에서 직접 상속되는 비 추상 클래스에서 해당 메서드를 재정의해야 합니다. 파생 클래스 자체가 추상인 경우 추상 멤버를 구현하지 않고 상속합니다. 추상 및 가상 멤버는 개체 지향 프로그래밍의 두 번째 기본 특성인 다형성의 기초입니다. 자세한 내용은 다형성을 참조하세요.

추상 기본 클래스

새 연산자를 사용하여 직접 인스턴스화를 방지하려면 클래스를 추상으로 선언할 수 있습니다. 추상 클래스는 새 클래스가 파생된 경우에만 사용할 수 있습니다. 추상 클래스는 추상으로 선언된 하나 이상의 메서드 서명을 포함할 수 있습니다. 이러한 서명은 매개 변수 및 반환 값을 지정하지만 구현(메서드 본문)은 없습니다. 추상 클래스는 추상 멤버를 포함할 필요가 없습니다. 그러나 클래스에 추상 멤버가 포함되어 있으면 클래스 자체를 추상으로 선언해야 합니다. 추상이 아닌 파생 클래스는 추상 기본 클래스의 추상 메서드에 대한 구현을 제공해야 합니다.

인터페이스

인터페이스는 멤버 집합을 정의하는 참조 형식입니다. 해당 인터페이스를 구현하는 모든 클래스 및 구조체는 해당 멤버 집합을 구현해야 합니다. 인터페이스는 이러한 멤버의 모든 또는 전부에 대한 기본 구현을 정의할 수 있습니다. 클래스는 단일 직접 기본 클래스에서만 파생할 수 있더라도 여러 인터페이스를 구현할 수 있습니다.

인터페이스는 반드시 "is a" 관계가 없는 클래스에 대한 특정 기능을 정의하는 데 사용됩니다. 예를 들어 System.IEquatable<T> 모든 클래스 또는 구조체에서 인터페이스를 구현하여 형식의 두 개체가 동일한지 여부를 확인할 수 있습니다(그러나 형식은 동등성을 정의함). IEquatable<T> 는 기본 클래스와 파생 클래스 사이에 존재하는 동일한 종류의 "is a" 관계를 의미하지 않습니다(예: a Mammal 는 Animal). 자세한 내용은 인터페이스를 참조하세요.

추가 파생 방지

클래스는 자체 또는 멤버를 으로 sealed선언하여 다른 클래스가 해당 클래스 또는 해당 멤버로부터 상속되는 것을 방지할 수 있습니다.

기본 클래스 멤버의 파생 클래스 숨기기

파생 클래스는 이름과 서명이 같은 멤버를 선언하여 기본 클래스 멤버를 숨길 수 있습니다. new 한정자를 사용하여 멤버가 기본 멤버의 재정의가 아님을 명시적으로 나타낼 수 있습니다. 사용할 new 필요는 없지만, 사용하지 않으면 new 컴파일러 경고가 생성됩니다. 자세한 내용은 재정의 및 새 키워드를 사용한 버전 관리와 재정의 및 새 키워드를 사용해야 하는 경우를 알 수 있습니다.