第二章 C#语言与面向对象技术（中）

其他 2020-03-22 10:55:14 阅读次数: 0

二.面向对象

包括：对象、类、封装、继承、多态、属性、索引器、接口、泛型

1.类与对象

类：用高级程序语言实现的一个ADT描述
对象：通过类声明的常量

2.封装

封装的定义

把类的内部隐藏起来以防止外部看到内部的实现过程
抽象和封装是面向对象程序设计的相关特性。抽象允许相关信息可视化，封装则使开发者实现所需级别的抽象。

封装的实现

C# 封装根据具体的需要，设置使用者的访问权限，并通过 访问修饰符 来实现。
一个 访问修饰符 定义了一个类成员的范围和可见性。

  • 对类中数据（Data）和操作（operation）的限制修饰符：
  • private：对象本身在对象内部可以访问（默认）；
  • protected：只有该类对象及其子类对象可以访问
  • public：所有对象（类的内部外部）都可以访问；
  • internal：同一个程序集（项目）的内部访问，相当于public；
  • 对类的限制修饰符：
  • public:都可以使用
  • internal：在同一程序集(项目) 内部使用（默认）
    类成员封装类型未定义时，默认为private

封装的表示

  • 类图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

例：根据下列类图实现Animal类型
在这里插入图片描述

public class Animal
{
  public int Age;
  public double Weight;
  public void Eat()
  {
    Console.WriteLine("Animal Eat")
  }
  public void Sleep
  {
     Console.WriteLine("Animal Sleep")
  }
}

3.继承

3.1 继承的概念

子类拥有父类的某些Data和Operation的过程

3.2 继承的实现

  • public class Child:Paren{…}
  • Child：子类（派生类），Parent：父类（基类）
  • 在类的声明中，利用“：”表示继承
  • C#只支持单继承，不允许多继承
  • public sealed class Name
  • 利用sealed关键字可防止所声明的类被继承
  • 父类 public protected private internal
  • 子类 public protected 无法继承 internal

3.3 子类怎样访问父类成员

利用base关键字

  • 例：子类访问父类且父类构造函数不带参数
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 例 子类访问父类且父类构造函数带参数
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 封装
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Class2 class2=new Class2();
            Console.WriteLine(class2.data3);
        }
    }
}


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 封装
{
    public class Class1
    {
        private int data1;//只能被类的内部访问
        protected int data2;//能被子类访问和继承
        public int data3;//能被子类访问和继承
        //构造函数具有形参
        public Class1(int dt1, int dt2, int dt3)
        {
            data1 = dt1;
            data2 = dt2;
            data3 = dt3;
        }
    }
}



using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 封装
{
   public class Class2:Class1
   {
       //继承时候因父类构造函数具有形参，需提供base（形参）
       //或者  public class Class2(int x,int y,int z):base(x,y,z)
       public Class2():base(0,2,3)
       { ;
       }
    }
}

3.4 怎样表示

  • 通过类图来表示
    在这里插入图片描述
    例：根据类图实现程序代码，注意类之间的继承关系
    在这里插入图片描述
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Animal2
{
    public class Animal
    {
        public int Age;
        public float Weight();

        public void Eat()
        {
            Console.WriteLine("Animal Eat");
        }
        public void Sleep()
        {
            Console.WriteLine("Animal Sleep");
        }
    }
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Animal2
{
   public class Dog:Animal
    {
       public void Run()
       {
           Console.WriteLine("Dog Run");
       }
    }
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Animal2
{
    public class Bird:Animal
    {
        public void Fly()
        {
            Console.WriteLine("Bird Fly");
        }
    }
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Animal2
{
    public class Fish:Animal
    {
        public void Swim()
        {
            Console.WriteLine("Fish swim");
        }
    }
}

3.5实例化

为对象分配存储空间的过程

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace Animal2
{
   class Program
    {
        static  void Main(string[]   args)
    {
        Animal al = new   Animal(); // 实例化Animal
    al.Eat();
    al.Sleep();
    Dog  dg = new Dog(); // 实例化Dog
    dg.Age = 2;
    dg.Weight = 4.5;
    dg.Sleep();//继承下来的
    dg.Eat();//继承下来的
    dg.Run();

    }
    }
 }

在这里插入图片描述

  • 子类与父类有重名方法
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace Animal2
{
  class Program
    {
        static void  Main(string[]args)
      {
        Animal al = new Animal(); // 子类可以实例化父类
        al.Eat();//重名方法存在问题
        al.Sleep();
        Dog dg = new Dog(); // 强制类型转换或Dog dg =（Dog）al；
        dg.Age = 2;
        dg.Weight = 4.5;
        dg.Sleep();
        dg.Eat();
        dg.Run();

      }
    }
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4.多态

4.1 什么是多态

相同的操作，对于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果

4.2 多态的分类

  • 运行时多态：在运行时决定执行哪个类的哪个方法（override覆写）
    处理子类父类运行方法时出现重名的情况，运行哪个方法
  • 编译时多态：在编译时决定执行类的哪个方法（overload重载）
    同一个类的内部会产生编译时多态，方法的重载，运算符的重载

4.3 多态的实现

  • 运行时多态：
  • 在父类中定义并实现虚方法（virtural）
  • 在子类中覆写（override）该虚方法
  • 虚方法必须有方法体，和abstract进行区分
  • 覆写虚方法，要求方法名，形参，返回值类型必须相同
    例 ：通过类图实现运行时多态
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 编译时多态
  • 类中定义的方法或操作符可能有不同的版本
  • 操作符的重载：operator 关键字
    • public static 类型（返回值类型） operator 运算符（形参类型）{…}
  • 方法的重载：必须有相同的方法名、必须有不同的参数列表、可以有相同的返回值类型

例：通过类图实现编译时多态的代码
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4.4抽象方法与抽象类

  • 抽象方法：可以看成没有实现体的虚方法（abstract），即只有方法的声明，需要在子类中覆写（override）该方法
  • 抽象类：含有抽象方法的类。抽象类不可以直接实例化对象
  • 例：通过类图实现抽象类及其实现的代码
    在这里插入图片描述
    类图中的方法名称斜体表示此为虚方法（abstract）
    因为含有抽象方法应该注明为抽象类
    在这里插入图片描述
    在子类中覆写抽象方法在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 例：饲养系统 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
方案一：



using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace Animal2

{

 

   
class Program

    {

       
static void Main(string[] args)

       
{

           
Raiser rar = new Raiser();

           
rar.RaiseBird();

           
rar.RaiseDog();

           
rar.RaiseFish();

 

           


       


       
}

    }

}

 

using System;

using
System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace Animal2

{

   public class Dog

    {

       public void Run()

       {

           Console.WriteLine("Dog
Run");

       }

       public void Eat()

        {

            Console.WriteLine("Dog
Eat");

        }

       public void Sleep()

       {

           Console.WriteLine("Dog
Sleep");

       }

    }

}

 

 

using System;

using
System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace Animal2

{

    public class Bird

    {

        public void Fly()

        {

            Console.WriteLine("Bird
Fly");

        }

        public void Eat()

        {

            Console.WriteLine("Dog
Eat");

        }

        public void Sleep()

        {

            Console.WriteLine("Dog
Sleep");

        }

    }

}

 

 

 

using System;

using
System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace Animal2

{

    public class Fish

 

        {

        public void Swim()

        {

            Console.WriteLine("Fish
swim");

        }

        public void Eat()

        {

            Console.WriteLine("Dog
Eat");

        }

        public void Sleep()

        {

            Console.WriteLine("Dog
Sleep");

        }

  

        }

  

}

 

 

using System;

using
System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace Animal2

{

    class Raiser

    {

        public void
RaiseDog()

        {

            Dog dog = new Dog();

           
dog.Eat();

           
dog.Sleep();

        }

        public void
RaiseFish()

        {

            Fish fish=new Fish();

           
fish.Eat();

           
fish.Sleep();

 

        }

        public void
RaiseBird()

        {

            Bird bird = new Bird();

           
bird.Eat();

           
bird.Sleep();

        }

    }

}
  • 方案2：
    在这里插入图片描述


namespace Animal2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Raiser rar = new Raiser();
            rar.Raise(AnimalType.Dog);
            rar.Raise(AnimalType.Fish);
            rar.Raise(AnimalType.Bird);  
        }
    }
}

namespace Animal2
{
    public enum AnimalType { Dog,Bird,Fish };
    public class Raiser
    {
        public void Raise(AnimalType alt)
        {
            switch (alt) 
            {
               case AnimalType.Bird:                   
                    Bird bird = new Bird();
                    bird.Sleep();
                   bird.Eat();
                   break;
               case AnimalType.Dog:
                   Dog dog=new Dog();
                   dog.Sleep();
                   dog.Eat();
                   break;               
               case AnimalType.Fish:                  
                   Fish fish=new Fish();                   
                   fish.Sleep();                   
                   fish.Eat();                   
                   break;
            }
        }
   }
}

在这里插入图片描述

  • 方案三
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Pang_ling
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