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8、C#高级编程目标 单一继承 抽象类和抽象方法 使用委托和事件实现模拟闹铃。 飞机和客机类的多态程序第一部分 指导练习1：单一继承问题 现实生活中，哺乳动物是动物界中一个分支；可以动物普遍具有的特征都可以在哺乳动物身上找到；但哺乳动物也有自己独特的习性。因此可以将动物看成是哺乳动物的父亲。编程实现上可以通过哺乳动物类继承一般动物类，从而获得一般动物的特征。指导教师讲解问题说明 用C#编写一个程序，使用Animal和Mammal两个类来说明一般动物和哺乳动物的继承关系。Animal具有名称、所属门类等属性，需要提供方法实现以接收和显示这些属性的值。 Mammal类具有代表哺乳动物习性的属性，这些属性表明哺乳动物与其他类型动物的区别。同样地，需要提供方法实现以接收和显示这些属性的值。分析 Animal类是一个基类，它包含_name、_type两个成员以及用于接收和显示信息的三个方法。名为Mammal的派生类包含_temperature、_isViviparous两个成员和用于接收和显示信息的两个方法。 为了检验创建的Animal和Mammal类，应实例化一个Mammal类对象，并调用基类和派生类的方法来存储和检索值。推荐步骤：（1）新建一个名为“SingleInher”的基于控制台应用程序的项目。（2）将以下代码添加到“Program.cs”中。using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace SingleInher /一般动物类 class Animal protected string _name; /动物名称 protected string _type; /动物所属门类 /接收名称和门类 public void AcceptDetails() Console.WriteLine(请输入动物名称：); this._name = Console.ReadLine(); Console.WriteLine(请输入所属门类：); this._type = Console.ReadLine(); /显示动物的名称和所属门类 public void DisplayDetails() Console.WriteLine(); Console.WriteLine(0 动物的详细信息如下：, this._name); Console.WriteLine(姓名：0, this._name); Console.WriteLine(门类：0, this._type); /哺乳动物类，继承一般动物类 class Mammal : Animal private double _temperature; /恒定温度值 private string _isViviparous; /是否为胎生 /接收哺乳动物的特征信息 public void AcceptCharacter() Console.WriteLine(请输入哺乳动物的恒定温度：); try _temperature = Convert.ToDouble(Console.ReadLine(); catch /捕捉异常，例如：若输入字母，在转换成Decimal时会引发异常 Console.WriteLine(请为温度输入数字！); Console.WriteLine(该哺乳动物是否胎生：); _isViviparous = Console.ReadLine(); /显示哺乳动物的特征信息 public void DisplayCharacter() Console.WriteLine(); Console.WriteLine(0 的特征包括：, this._name); Console.WriteLine(恒定温度：0, _temperature.ToString(); Console.WriteLine(是否胎生：0, _isViviparous); class Program static void Main(string args) Mammal objM = new Mammal(); objM.AcceptDetails();/访问父类方法 objM.AcceptCharacter(); objM.DisplayDetails();/访问父类方法 objM.DisplayCharacter(); （3）生成项目。（4）选择“调试” “开始执行（不调试）”选项来执行此应用程序，输出结果如图1.1所示。图1.1 练习1的输出结果练习2：使用抽象类和抽象方法计算不同形状的面积问题 编写一个程序，使用抽象类和抽象方法来计算不同形状的面积。指导教师讲解问题说明 先定义一个抽象类，该抽象类有一名为计算面积的方法为抽象方法。指导教师分析解题思路 定义好抽象类和抽象方法后，具体的类继承该抽象类，实现抽象方法。该问题中定义两个具体形状类：矩形和圆。解决方案：（1）创建一个基于控制台的项目“AbstractClass”。（2）建立一个抽象类，命名为“Figure”, 定义变量和抽象方法Area()。（3）定义两个具体类Square和Circle继承自Figure类，在各自类中分别实现Area()方法。（4）创建一个测试类，分别调用Square和Circle类。（5）添加以下完整的代码using System;abstract class Figure/抽象类定义，表示一个抽象图形 protected double x = 0, y = 0; public Figure(double a, double b) x = a; y = b; public abstract void Area(); /抽象方法，无实现代码，抽象图形无法计算面积class Square : Figure /类Square定义，矩形类 public Square(double a, double b) : base(a, b) public override void Area() /不能使用new，必须用override Console.WriteLine(矩形面积是：0, x * y); /显示矩形面积class Circle : Figure /类Circle定义，圆类 public Circle(double a) : base(a, a) public override void Area() Console.WriteLine(圆面积是：0, 3.14 * x * y); /显示圆的面积class Class1 static void Main(string args) Square s = new Square(20, 30); Circle c = new Circle(10); s.Area(); c.Area(); （6）选择“生成”“生成解决方案”选项，以生成此项目。（7）选择“调试” “开始执行（不调试）”选项来执行此应用程序。 此程序的输出结果如图2.1所示。图2.1 程序输出结果指导教师检查学生进度练习3：使用委托和事件实现模拟闹铃问题 编写一个模拟闹铃的程序，具有闹铃，继续闹铃，打会盹儿，停止闹铃的功能。指导教师讲解问题说明 编写一个程序用来模拟闹钟闹起床流程，有一个闹钟类AlarmClock，催促起床类WakeMeUp，使用类AlarmDriver。调用类引发开始闹铃事件，闹钟类调用委托方法进行处理，催促起床类和用户进行交互。指导教师分析解题思路 在此问题中，可以设计考试类来控制流程。闹钟类应该有一个可以引发开始闹铃的方法由使用类调用。这是一种常用的类设计方式，就是建立一些实体类，这些实体类由控制流程的类来进行关联。解决方案：（1）创建一个基于控制台的项目“EventSample”。（2）建立一个类，命名为“AlarmEventArgs”, 定义事件参数类。（3）声明自定义代理类型，它的事件参数的类型为AlarmEventArgs。（4）创建包含事件和触发事件方法的类：AlarmClock。（5）创建包含事件处理方法的类：WakeMeUp。（6）创建包含程序入口方法的类：AlarmDriver。（7）添加以下完整的代码using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace EventSample / / 定义事件参数类 / public class AlarmEventArgs : EventArgs private readonly bool snoozePressed; private readonly int nrings; /构造函数 public AlarmEventArgs(bool snoozePressed, int nrings) this.snoozePressed = snoozePressed; this.nrings = nrings; / 定义属性，私有字段nrings public int NumRings get return nrings; / 定义属性，返回私有字段snoozePressed public bool SnoozePressed get return snoozePressed; / 下面的属性返回一个字符串 public string AlarmText get if (snoozePressed) return (别打打盹儿，快起床！); else return (起床！); / 声明自定义代理类型，它的事件参数的类型为AlarmEventArgs public delegate void AlarmEventHandler(object sender, AlarmEventArgs e); / 包含事件和触发事件方法的类 public class AlarmClock private bool snoozePressed = false; private int nrings = 0; private bool stop = false; / 定义两个属性 public bool Stop get return stop; set stop = value; public bool SnoozePressed get return snoozePressed; set snoozePressed = value; / 声明事件，它所使用的代理类型为AlarmEventHandler public event AlarmEventHandler Alarm; / 触发事件的方法 protected virtual void OnAlarm(AlarmEventArgs e) if (Alarm != null) / 通过代理调用事件处理方法 Alarm(this, e); / 在该方法中循环调用OnAlarm方法来触发事件，直到 / stop字段的值为true public void Start() for (; ; ) nrings+; if (stop) break; else if (snoozePressed) / 程序暂停1秒钟 System.Threading.Thread.Sleep(1000); / 创建事件参数对象实例 AlarmEventArgs e = new AlarmEventArgs(snoozePressed, nrings); OnAlarm(e); / 触发事件，在事件处理方法中会 / 相应地设置snoozePressed和stop/ 字段的值（通过属性来设置） else / 程序暂停0.3秒 System.Threading.Thread.Sleep(300); AlarmEventArgs e = new AlarmEventArgs(snoozePressed, nrings); OnAlarm(e); / 触发事件 / 包含事件处理方法的类 public class WakeMeUp / 事件处理方法 / 在该方法中根据用户的输入来通过事件参数sender / 设置事件发送者属性， public void AlarmRang(object sender, AlarmEventArgs e) Console.WriteLine(e.AlarmText + n); if (!(e.SnoozePressed) if (e.NumRings % 10 = 0) Console.WriteLine(继续闹铃？输入Y); Console.WriteLine(打会盹儿?输入N); Console.WriteLine(停止闹铃？输入Q); String input = Console.ReadLine(); if (input.Equals(Y) | input.Equals(y) return; else if (input.Equals(N) | input.Equals(N) / 通过事件参数sender来访问触发事件的对象 (AlarmClock)sender).SnoozePressed = true; return; else (AlarmClock)sender).Stop = true; return; else Console.WriteLine( 继续闹铃？输入Y); Console.WriteLine( 停止闹铃？输入Q); String input = Console.ReadLine(); if (input.Equals(Y) | input.Equals(y) return; else (AlarmClock)sender).Stop = true; return; / 包含程序入口方法的类 public class AlarmDriver / 入口方法 public static void Main(string args) / 创建事件接收者对象实例 WakeMeUp w = new WakeMeUp(); / 创建事件发送者对象实例 AlarmClock clock = new AlarmClock(); / 把事件处理方法绑定到发送者的事件上 clock.Alarm += new AlarmEventHandler(w.AlarmRang); clock.Start(); （8）选择“生成”“生成解决方案”选项，以生成此项目。（9）选择“调试” “开始执行（不调试）”选项来执行此应用程序。 此程序的输出结果如图3.1所示。图3.1 EventSample的输出结果指导教师检查学生进度第二部分练习练习：多态（polymorphism） C#可以通过使用关键字virtual在基类中定义虚方法，用override在派生类重载虚方法实现多态。以飞机类和客机类的代码来说明如何实现多态。指导教师分析解题思路 分别创建类Plane和Airliner的实例p和a，先调用类Plane的方法Report，然后把p指向a，再调用Report方法，此时实际上调用了类Airliner被重载的方法Report。 具体代码如下所示：using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace Polymorphism class Plane /定义飞机类 public int wheels; /飞机轮子数量protected int weight; /飞机重量，是受保护的变量 public Plane() ; public Plane(int w1, int w2) wheels = w1; weight = w2;