Kế thừa trong C#

Kế thừa (inheritance) cho phép một class nhận lại toàn bộ field và method của class khác, rồi thêm hoặc sửa phần của riêng nó. Slime và Boss đều là quái: cùng có tên, máu, cùng biết tấn công, chỉ khác cách tấn công.

Vấn đề: copy cùng một đoạn code cho mọi loại quái

Viết class Slime và class Boss riêng, bạn sẽ copy field Name, Hp, method TakeDamage sang cả hai. Thêm loại quái thứ ba là copy lần thứ ba. Sửa lỗi trong TakeDamage thì phải sửa ở mọi bản copy. Kế thừa đặt phần chung vào một class cha duy nhất.

Class cha và class con

Viết class Slime : Enemy nghĩa là Slime kế thừa Enemy. Enemy là class cha (base class), Slime là class con (derived class).

Slime slime = new Slime();
slime.Name = "Slime Xanh";
slime.TakeDamage(10); // Slime Xanh còn 20 máu
slime.Split();        // Slime Xanh tách làm đôi!

class Enemy
{
    public string Name = "";
    public int Hp = 30;

    public void TakeDamage(int amount)
    {
        Hp -= amount;
        Console.WriteLine($"{Name} còn {Hp} máu");
    }
}

class Slime : Enemy
{
    public void Split()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} tách làm đôi!");
    }
}

Slime không khai báo Name, Hp hay TakeDamage nhưng vẫn dùng được, vì nó thừa hưởng từ Enemy. Nó chỉ viết thêm cái riêng là Split.

Gọi constructor của cha bằng base

Khi class cha có constructor nhận tham số, class con phải truyền dữ liệu lên bằng : base(...).

Boss boss = new Boss();
Console.WriteLine($"{boss.Name}: {boss.Hp} máu"); // Rồng Lửa: 500 máu

class Enemy
{
    public string Name { get; }
    public int Hp { get; protected set; }

    public Enemy(string name, int hp)
    {
        Name = name;
        Hp = hp;
    }
}

class Boss : Enemy
{
    public Boss() : base("Rồng Lửa", 500)
    {
    }
}

Lỗi hay gặp: class con quên : base(...) khi class cha không có constructor rỗng. C# báo CS7036 "There is no argument given that corresponds to the required parameter 'name' of 'Enemy.Enemy(string, int)'".

protected set giúp class con sửa được Hp, còn code bên ngoài thì không (xem access modifier).

virtual và override: mỗi loại tấn công một kiểu

Class cha đánh dấu method bằng virtual để cho phép class con viết lại. Class con dùng override để thay bằng phiên bản của nó. Bên trong, base.Attack() gọi lại phiên bản của cha nếu muốn giữ phần chung.

Enemy[] wave = { new Slime(), new Boss(), new Enemy("Bù nhìn", 10) };

foreach (Enemy enemy in wave)
{
    enemy.Attack();
}
// Slime nhảy lên đè người chơi!
// Rồng Lửa tấn công!
// Rồng Lửa phun lửa khắp bản đồ!
// Bù nhìn tấn công!

class Enemy
{
    public string Name { get; }
    public int Hp { get; protected set; }

    public Enemy(string name, int hp)
    {
        Name = name;
        Hp = hp;
    }

    public virtual void Attack()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} tấn công!");
    }
}

class Slime : Enemy
{
    public Slime() : base("Slime", 30)
    {
    }

    public override void Attack()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} nhảy lên đè người chơi!");
    }
}

class Boss : Enemy
{
    public Boss() : base("Rồng Lửa", 500)
    {
    }

    public override void Attack()
    {
        base.Attack();
        Console.WriteLine($"{Name} phun lửa khắp bản đồ!");
    }
}

Để ý mảng có kiểu Enemy[] mà chứa được cả Slime lẫn Boss, vì Slime và Boss đều là Enemy. Khi gọi enemy.Attack(), C# chạy đúng phiên bản của loại quái thật sự. Code sinh đợt quái chỉ cần biết "đây là Enemy", không cần biết từng loại.

Lỗi hay gặp: viết override trong class con khi method của cha thiếu virtual. C# báo CS0506 "cannot override inherited member 'Enemy.Attack()' because it is not marked virtual, abstract, or override". Nếu ngược lại, cha có virtual mà con quên override, bạn chỉ nhận cảnh báo CS0114 và method của con sẽ không được gọi qua biến kiểu Enemy.

Mỗi class chỉ có một cha

C# chỉ cho kế thừa từ một class. Viết class FlyingSlime : Slime, Bat sẽ báo lỗi CS1721. Khi cần một class có nhiều "khả năng" như vừa nhận sát thương vừa tương tác được, dùng interface.

Trong Unity, mọi script bạn viết đã kế thừa MonoBehaviour. Bạn vẫn có thể tạo Enemy : MonoBehaviour rồi cho Slime : Enemy, và Slime vẫn gắn được lên GameObject.

Bài tập

Viết class cha Hero có Name và method virtual void UseSkill() in "{Name} dùng kỹ năng cơ bản". Viết Mage override để in "{Name} bắn cầu lửa", và Knight override để gọi base.UseSkill() rồi in thêm "{Name} giơ khiên". Cho cả hai vào một mảng Hero[] và gọi UseSkill bằng foreach.

Hero[] party = { new Mage("Mio"), new Knight("Ren") };

foreach (Hero hero in party)
{
    hero.UseSkill();
}
// Mio bắn cầu lửa
// Ren dùng kỹ năng cơ bản
// Ren giơ khiên

class Hero
{
    public string Name { get; }

    public Hero(string name)
    {
        Name = name;
    }

    public virtual void UseSkill()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} dùng kỹ năng cơ bản");
    }
}

class Mage : Hero
{
    public Mage(string name) : base(name)
    {
    }

    public override void UseSkill()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} bắn cầu lửa");
    }
}

class Knight : Hero
{
    public Knight(string name) : base(name)
    {
    }

    public override void UseSkill()
    {
        base.UseSkill();
        Console.WriteLine($"{Name} giơ khiên");
    }
}