About Polymorphism
多态（Polymorphism）是面向对象（Object-Oriented，OO）思想"三大特征"之一，其余两个分别是封装（Encapsulation）和继（Inheritance）--可见多态的重要性。或者说，不懂得什么是多态就不能说懂得面向对象。
态是一种机制、一种能力，而非某个关键字。它在类的继承中得以实现，在类的方法调用中得以体现。 先让我们看看MSDN里给出的定义：
Through inheritance, a class can be used as more than one type; it can be used as its own type, any base types, or any interface type if it implements interfaces. This is called polymorphism. In C#, every type is polymorphic. Types can be used as their own type or as a Object instance, because any type automatically treats Object as a base type.
译文：通过继承，一个类可以被当作不止一个数据类型（type）使用，它可以被用做自身代表的数据类型（这是最常用的），还可以被当作它的任意基类所代表的数据类型，乃至任意接口类型--前提是这个类实现了这个接口。这一机制称为"多态"。在C#中，所有的数据类型都是多态的。任意一个数据类型都可以被当作自身来使用，也可以当作Object类型来使用（我怀疑原文有问题，那个instance可能是原作者的笔误），因为任何数据类型都自动以Object为自己的基类。
举例说明，拿生物界做比喻：
功能集合1：呼吸系统
功能集合2：血液循环系统
功能集合3：神经系统
功能集合4：语言系统
类1：灵长类动物。此类实现了1到3功能集合。
类2：猴子类。继承自类1。新添加了"爬树"的功能。
类3：人类。继承自类1。同时实现了功能集合4。
类4：男人类。继承自类3。新添加了"写程序"的功能。
类5：女人类。继承自类3。新添加了"发脾气"的功能。
OK，让我们看下面的话，判断对错：
1. 男人是男人 （√） 原因：本来就是！
2. 男人是人 （√） 原因：人类是男人类的基类
3. 男人是灵长类动物 （√）原因：灵长类是男人类的更抽象层基类
4. 男人是会说话的 （√） 原因：男人类的基类实现了语言系统
5. 女人是猴子 （×） 原因：如果我这么说，会被蹁死
6. 猴子是女人 （×） 原因：女人不是猴子的基类
7. 人会写程序 （×）原因：写程序方法是在男人类中才具体实现的
8. 女人会发脾气 （√） 原因：因为我说5..
上面仅仅是多态的一个概念，下面我们通过代码去研习一下程序中的多态到底是什么。
二．多态的基础--虚函数（virtual）和重写（override）
很多公司在面试的时候常拿下面几个问题当开胃小菜：
1. 如何使用virtual和override？
2. 如何使用abstract和override？
3. "重写"与"重载"一样吗？
4. "重写"、"覆盖"、"隐藏"是同一个概念吗？
今天我们学习多态，其实就是解决问题1。前面已经提到过，多态机制是依靠继承机制实现的。那么，在常规继承机制的基础之上，在基类中使用virtual函数，并在其派生类中对virtual函数进行override，那么多态机制就自然而然地产生了。
例子 1 ： 非 virtual / override 程序
代码
using
System;
namespace
Sample
{
//
演员（类）
class
Actor
{
public
void
DoShow()
{
Console.WriteLine(
"
Doing a show...
"
);
}
}
//
乐手（类），继承自Actor类
class
Bandsman : Actor
{
//
子类同名方法隐藏父类方法
//
其实标准写法应该是：
//
public new void DoShow(){...}
//
为了突出"同名"，我把new省了，编译器会自动识别
public
void
DoShow()
{
Console.WriteLine(
"
Playing musical instrument...
"
);
}
}
//
吉他手（类），继承自Bandsman类
class
Guitarist : Bandsman
{
public
new
void
DoShow()
{
Console.WriteLine(
"
Playing a guitar solo...
"
);
}
}
class
Program
{
static
void
Main(
string
[] args)
{
//
正常声明
Actor actor
=
new
Actor();
Bandsman bandsman
=
new
Bandsman();
Guitarist guitarist
=
new
Guitarist();
//
一般情况下，随着类的承继和方法的重写
//
方法是越来越具体、越来越个性化
actor.DoShow();
bandsman.DoShow();
guitarist.DoShow();
Console.WriteLine(
"
===========================
"
);
//
尝试多态用法
Actor myActor1
=
new
Bandsman();
//
正确：乐手是演员
Actor myActor2
=
new
Guitarist();
//
正确：吉他手是演员
Bandsman myBandsman
=
new
Guitarist();
//
正确：吉他手是乐手
//
仍然调用的是引用类型自身的方法，而非派生类的方法
myActor1.DoShow();
myActor2.DoShow();
myBandsman.DoShow();
}
}
}
代码分析：
1. 一上来，演员类、乐手类、吉他手类形成一个继承链。
2. 乐手类和吉他手类作为子类，都把其父类的DoShow()方法"隐藏"了。
3. 特别强调："隐藏"不是"覆盖"，后面要讲的"重写"才是真正的"覆盖"。
4. 隐藏是使用new修饰符实现的，但这个修饰符可以省略。
5. 隐藏（Hide）的含意是：父类的这个函数实际上还在，只是被子类的同名"藏起来"了。
6. 重写（override）与覆盖是同一个含意，只是覆盖并非编程的术语，但"覆盖"比较形象。
7. 主程序代码的上半部分是常规使用方法，没什么好说的。
8. 主程序代码的下半部分已经算是多态了，但由于没有使用virtual和override，多态最有价值的效果--个性化方法实现--没有体现出来。后面的例子专门体现这一点。
例子 2 ： 应用 virtual / override ，真正的多态
应用virtual / override，真正的多态
using
System;
using
System.Collections.Generic;
using
System.Text;
namespace
Sample
{
//
演员（类）
class
Actor
{
//
使用了virtual来修饰函数
//
此函数已经"名存实亡"了
public
virtual
void
DoShow()
{
Console.WriteLine(
"
Doing a show...
"
);
}
}
//
乐手（类），继承自Actor类
class
Bandsman : Actor
{
//
使用了override来修饰函数
//
此函数将取代（重写）父类中的同名函数
public
override
void
DoShow()
{
Console.WriteLine(
"
Playing musical instrument...
"
);
}
}
//
吉他手（类），继承自Bandsman类
class
Guitarist : Bandsman
{
public
override
void
DoShow()
{
Console.WriteLine(
"
Playing a guitar solo...
"
);
}
}
class
Program
{
static
void
Main(
string
[] args)
{
//
正常声明
Actor actor
=
new
Actor();
Bandsman bandsman
=
new
Bandsman();
Guitarist guitarist
=
new
Guitarist();
//
一般情况下，随着类的承继和方法的重写
//
方法是越来越具体、越来越个性化
actor.DoShow();
bandsman.DoShow();
guitarist.DoShow();
Console.WriteLine(
"
===========================
"
);
//
尝试多态用法
Actor myActor1
=
new
Bandsman();
//
正确：乐手是演员
Actor myActor2
=
new
Guitarist();
//
正确：吉他手是演员
Bandsman myBandsman
=
new
Guitarist();
//
正确：吉他手是乐手
//
Look!!!
//
调用的是引用类型所引用的实例的方法
//
引用类型本身的函数是virtual的
//
看似"存在"，实际已经被其子类重写（不是隐藏，而是被kill掉了）
//
这正是virtual所要表达的"名存实亡"的本意，而非一个"虚"字所能传达
myActor1.DoShow();
myActor2.DoShow();
myBandsman.DoShow();
}
}
}
代码分析：
1. 除了将继承链中最顶层基类的DoShow()方法改为用virtual修饰；把继承链中派生类的DoShow()方法改为override修饰以重写基类的方法。
2. 主程序代码没变，但下半部分产生的效果完全不同！请体会"引用变量本身方法"与"引用变量所引用实例的方法"的不同--这是关键。
多态成因的分析：
为什么会产生这样的效果呢？这里要提到一个"virtual表"的问题。我们看看程序中继承链的构成：Actor à Bandsman à Guitarist。因为派生类不但继承了基类的代码（确切地说是public代码）而且还有自己的特有代码（无论是不是与基类同名，都是自己特有的）。从程序的逻辑视角来看，你可以这样想象：在内存中，子类的实例所占的内存块是在父类所占的内存块的基础上"追加"了一小块--拜托大家自己画画图。这多出来的一小块里，装的就是子类特有的数据和代码。
我们仔细分析这几句代码：
1. Actor actor = new Actor(); //常规的声明及分配内存方法
因为类是引用类型，所以actor这个引用变量是放在栈里的、类型是Actor类型，而它所引用的实例--同样也是Actor类型的--内存由new操作符来分配并且放在堆里。这样，引用变量与实例的类型一模一样、完全匹配。换句话说：栈里的引用变量所能"管理"的堆中的内存块大小正好、不多也不少。
2. Actor myActor1 = new Bandsman(); //正确：乐手是演员
同样是这句代码，在两个例子中产生的效果完全不同。为什么呢？且看！在例1中，在Bandsman类中只是使用new将父类的DoShow()给隐藏了--所起的作用仅限于自己对父类追加的代码块中，丝毫没有影响到父类。而栈中的引用变量是Actor类型的myActor1，它只能管理Actor类实例所占的那么大一块内存，而对追加的内存毫无控制能力（或者说看不见追加的这块内存）。因此，当你使用myActor1.DoShow();调用成员方法时，myActor1只能使唤自己能管到的那块内存里的DoShow()方法。那么例2中呢？难道例2中的myActor1就能管理追加的一块内存了吗？否也！它仍然管理不了，但不要忘了--这时候Actor类中的DoShow()方法已经被virtual所修饰，同时Bandsman类中的DoShow()方法已经被override修饰。这时候，当执行myActor1.DoShow();一句时，myActor1调用自己所管辖的内存块时，发现DoShow()这个函数已经标记为"可被重写"了（其实，在VB.NET中，与C#的virtual关键字对应的关键字就是Overridable，更直白），那么它就会尝试去发现有没有override链（也就是virtual表，即"虚表"）的存在，如果存在，那么就调用override链上的最新可用版本--这就有了我们在例2中看到的效果。
3. Actor myActor2 = new Guitarist(); //正确：吉他手是演员
通过这句代码，你也可以想象一下2级重写是怎么形成的，同时也可以感悟一下所谓"重写链上最新的可用版本"是什么意思。
4. Guitarist myActor2 = new Actor(); //错误：想一想为什么？
呵呵，这是错误的，原因是引用变量所管理的内存大小超出了实例实际的内存大小。