深入理解 C# 多態與 new 關鍵字（上）

多態的基本應用

多態是物件導向程式設計的核心特性之一。當我們希望基類定義一個通用介面，而衍生類提供具體實現時，通常使用 virtual 和 override 關鍵字。

基類定義

class Base
{
    public virtual void PrintStatus()
    {
        Console.WriteLine("public virtual void PrintStatus() in Base");
    }
}

統一處理衍生類實例

public void DisplayStatusOf(Base[] bs)
{
    foreach (Base b in bs)
    {
        b.PrintStatus(); // 多態調用
    }
}

這種設計允許我們忽略具體類型差異，以統一方式處理不同物件，正如 .NET 中 XmlReader.Create(Stream) 可接受 FileStream、MemoryStream、NetworkStream 等任何串流類型。

當衍生類「違背承諾」：new 關鍵字

若衍生類未使用 override 而是使用 new 關鍵字定義同名方法，會發生什麼？

正確覆寫

class Derived1 : Base
{
    public override void PrintStatus()
    {
        Console.WriteLine("public override void PrintStatus() in Derived1");
    }
}

使用 new 隱藏基類方法

class Derived2 : Base
{
    public new void PrintStatus()
    {
        Console.WriteLine("public new void PrintStatus() in Derived2");
    }
}

實際運行結果

Base[] bs = new Base[] { new Base(), new Derived1(), new Derived2() };
DisplayStatusOf(bs);

// 輸出：
// public virtual void PrintStatus() in Base
// public override void PrintStatus() in Derived1
// public virtual void PrintStatus() in Base  ← Derived2 未生效！

Derived2 使用 new 只是「隱藏」了基類方法，而非覆寫。透過基類參考調用時，仍會執行基類實現。

new 的本質：封印而非消滅

new 關鍵字並未刪除基類方法，只是在衍生類中遮蔽了它。我們仍可透過類型轉換「解封」訪問：

外部解封

Base d2 = new Derived2();
d2.PrintStatus(); // 輸出基類方法

內部訪問

class Derived2 : Base
{
    public new void PrintStatus()
    {
        base.PrintStatus(); // 透過 base 關鍵字調用基類版本
        Console.WriteLine("public new void PrintStatus() in Derived2");
    }
}

對於靜態成員，解封需透過類別名稱：Base.StaticMethod()。

new 的合理用途

雖然 new 容易破壞多態契約，但恰當使用可彌補基類設計不足。例如 Rockford Lhotka 在《Creating a Data Bound ListView Control》中示範如何用 new 封裝 ListView.Columns 並替換為自定義集合。

總結

• virtual + override：實現真正的運行時多態
• new：編譯時綁定，隱藏基類成員，不影響基類實現
• 除非有明確設計意圖，否則優先使用 override