C#面向对象的编程技术.ppt

第三章 面向对象的编程技术 1 面向对象的编程技术 内容： 设计对象 继承性 多态性 2 设计对象 3.1 学习完本节后，你将能够： 在对象中封装信息 使用属性管理对封装数据的访问 3 封 装 性 3.1.2 将类的某些数据和操作这些数据的代码隐藏起来 ，这就是封装 封装的好处： 可以隐藏类实现的细节 简化用户的使用 易于软件的更新、修订、维护。可以修改内部实现，但不影响用 户的使用 4 访 问 修 饰 符 使用访问修饰符，可以定义应用程序中类成员的作用域（ 可见性） 声明声明定义定义 public不限制访问 private只能从包含的类中访问 protected包含的类或继承的子类可以访问 protected包含的类、继承的子类可以访问 5 属 性 3.1.3 属性是“聪明”的字段，“特殊”的方法 定义属性类似于定义一个方法，但使用属性时如 同使用一个字段 class Cat public string name ; public int age; static void Main() Cat cat1 = new Cat(); cat1.age = -13; /错误 6 创 建 属 性 3.1.3 语法： public|protected 数据类型 属性名 get /get访问器，获取属性的代码 set /set访问器，设置属性的代码 7 创 建 属 性 3.1.3 示例： public class Cat private int age; public int Age get return age; set if (value=20) 报告出错 else age = value; 8 使 用 属 性 3.1.3 示例： Cat cat1 = new Cat(); cat1.Age = 1; /使用Age属性的set访问器 int n = Cat.Age; /使用Age属性的get访问器 cat1.Age = 100; /收到错误消息 9 属 性 3.1.3 如果只提供了get ，没有set ，这样的属性为只读 属性 如果只提供了set ，没有get ，只写属性 优点： 属性在使用时类似于类的字段，简单 属性在实现时类似于方法，可以编写代码控制用户对数据的存、取 ，增加安全性检查 可以设置只读或只写属性 10 练 习 10 分钟 编写和使用属性 3.1.4 11 面向对象的编程技术 内容： 设计对象 继承性 多态性 12 继 承 性 3.2 定义基类 创建派生类 创建密封类 13 继 承 3.2.1 “A” is a kind of “B”，猫是一只动物，阿土仔是一个人 “A” is a kind of “B”，说明B是A的一个父类，A是B的子类（基 类/派生类） 子类无条件的接收父类具有的特性，包括属性和方法，这就叫做 继承 继承允许把公共的属性和方法包含在基类中得到重用，此外，子 类还可以添加自己的特性 利用继承，可以以现有的类为基础，创建出新的类，实现了代码 的重用 14 继 承 3.2.1 继承描述了“是什么种类” （ is a kind of）的关系 派生类从基类继承属性和 方法，实现了代码重用 派生类变得更专门化 在C#中只支持单一继承， 即每个子类只能有一个父 类 父类 子类 动物 大象猫 15 派 生 类 3.2.2 示例： 动物园需要管理3种动物，羚羊，狮子，大象 public class Antelope public bool IsSleeping; public void Sleep() public void Eat() public class Lion public bool IsSleeping; public void Sleep() public void Eat() public void StalkPrey() public class Elephant public bool IsSleeping; public void Sleep() public void Eat() public int CarrayCapacity; public class Animal public bool IsSleeping; public void Sleep() public void Eat() public class Antelope: Animal public class Lion : Animal public void StalkPrey() public class Elephant:Animal public int CarrayCapacity; 16 派 生 类 3.2.2 示例： public class Animal protected bool IsSleeping; public void Sleep() public void Eat() public class Lion : Animal public void StalkPrey() . Lion adoptedLion = new Lion(); adoptedLion.StalkPrey(); adoptedLion.Eat(); 17 base 关键字 3.2.3 base 指代一个对象的父类/基 类 当子类中的成员与父类成员重 名是，父类的成员被隐藏 base 的作用： 点取父类中被子类隐藏了的成员 变量 点取被子类覆盖了的方法 作为方法名表示父类的构造函数 public Animal public void method1() public class Lion : Animal /将父类的同名方法隐藏 public void method1() public Lion() this.method1(); base.method1(); 18 密 封 类 3.2.4 使用sealed关键字声明密封类 密封类不允许其他类继承该类 密封的方法不允许被覆盖 如果你的类不希望被别人继承、修改，为安全起见，把它们定义为 sealed吧！ 和java中的final相似 public sealed class MyClass / class members 19 练 习 10 分钟 创建派生类 3.2.5 20 面向对象的编程技术 内容： 设计对象 继承性 多态性 21 多 态 3.3 通过在基类中使用虚方法来实现多态性 创建和使用抽象类 22 多 态 性 3.3.1 具有多种不同的形态，这种能力称为多态性 子类继承了父类的特性，但子类在某些细节上各不相同，多种多样， 如何做到这一点呢？ Animal 对象 Elephant Cat Mouse 行为 Eat Grass Eat Mouse Eat Cheese 被调用的 方法 Eat () Eat () Eat () 23 编 写 虚 方 法 3.3.2 如果希望某个方法的实现能够在子类中进一步得到改进，那么将方法 定义为虚方法 使用virtual关键字定义虚方法 这样子类就可以改进从父类继承下来的Eat方法了 public class Animal public virtual void Eat() Console.WriteLine(“Eat something“); 24 编 写 虚 方 法 3.3.2 如果希望改进父类的某个虚方法，使用override关键字覆盖父类的方 法，提供自己的实现就可以了 当覆盖虚方法时，覆盖的方法必须与被覆盖的方法具有相同的方法签 名 这样子类就可以有与众不同的Eat方法了 public class Cat : Animal public override void Eat() Console.WriteLine(“Eat mouse !“); 25 虚 方 法 的调 用 3.3.2 当调用某个虚方法时，运行时会根据具体对象的类型，动态决定调用 哪个方法。 public class Animal public virtual void Eat() Console.WriteLine(“Eat something“); public class Cat : Animal public override void Eat() Console.WriteLine(“Eat mouse !“); Animal myCat = new Cat(); myCat.Eat(); / 输出：Eat mouse ! 26 多 态 的 实 现 3.3.2 动物饲养员 public class AnimalTrainer public void FeedAnimal(Animal a) a.Eat(); static void Main() Elephant myElephant = new Elephant(); Cat myCat = new Cat(); Mouse myMouse = new Mouse(); AnimalTrainer marry = new AnimalTrainer(); marry.FeedAnimal(myElephant); /Eat Grass marry.FeedAnimal(myCat); /Eat Mouse marry.FeedAnimal(myMouse); /Eat Cheese 27 抽象方法 只有方法声明，但没有方法实现，是一个空方法 抽象的方法隐式为虚方法，必须被覆盖 抽象类： 包含了抽象方法的类必须声明为抽象类 只能被继承，但不能创建一个抽象类的对象实例 使用abstract关键字定义抽象类和抽象方法 如果你的某个类的方法不知道该如何实现，实现的细节是由子类 决定的，那么把它定义成abstract吧！ 抽象方法和抽象类 3.3.3 28 class Shape public string name ; public double GetArea() ? ? ? 抽象方法和抽象类 3.3.3 思考题： 为什么使用抽象方法 定义一个shape类，表示各种几何图形，方法getArea( )用来计算图 形的面积，该如何实现这个方法呢？ 三角形，正方形， 圆形，不同的 几何图形面积的计 算公式不同，显然 在这里没法实现 29 class 圆形 ：Shape public override double GetArea ( ) area = R2 ； class 三角形 ：Shape public override double GetArea ( ) area = （底 * 高）/2 ； abstract class Shape public abstract double GetArea();/没有方法体 抽象方法和抽象类 3.3.3 解决办法：定义为abstract，让各个子类自己去实现吧。 30 练 习 10 分钟 使用多态性 3.3.4 31 面向对象编程优点 3.1.1 简易性 对象反映了现实世界的元素，使程序更容易设计 封装性 隐藏了重要的数据和实现细节，易于代码维护，更安全 继承性 实现了代码重用，提高了开发效率 多态性 实现了现实世界对象的多样性和差异性 聚合性 对象