類和對象、方法和屬性詳解


一直在用c#開發,但對這個東西還是不是很熟悉,總感覺基礎的東西一點都不懂決定用一段時間來整理和熟悉這些基本的東西啦。好了 廢話就不多說了。2016年10月19日說說c#中類和對象、方法和屬性的具體含義吧。

一、相關概念

1、對象:現實世界中的實體(世間萬物皆對象)

  對象,即系統中用於描述客觀事物的一個實體,是構成系統的一個基本單位。

2、類:具有相似屬性和方法的對象的集合

  是具有相同數據成員和函數成員的一組對象的集合,它為屬於該類的全部對象提供了抽象的描述

3、面向對象程序設計的特點:封裝 繼承 多態

  封裝:面向對象技術中的封裝,簡單來說就是將代碼及其處理的數據綁定在一起,形成一個獨立單位,對外實現完整功能,並盡可能隱藏對象的內部細節 。
  繼承:繼承(Inheritance)也稱作派生,指的是特殊類的對象自動擁有一般類的全部數據成員與函數成員(構造函數和析構函數除外)。
  多態:多態性(Polymorphism)是指一般類中定義的屬性或行為,被特殊類繼承之后,可以具有不同的數據類型或表現出不同的行為。

面向對象三要素是:封裝 繼承 多態

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封裝

 封裝就是事物抽象為類,把對外接口暴露,將實現和內部數據隱藏。

繼承
面向對象編程 (OOP) 語言的一個主要功能就是“繼承”。繼承是指這樣一種能力:它可以使用現有類的所有功能,並在無需重新編寫原來的類的情況下對這些功能進行擴展。
通過繼承創建的新類稱為“子類”或“派生類”。
被繼承的類稱為“基類”、“父類”或“超類”。
繼承的過程,就是從一般到特殊的過程。
要實現繼承,可以通過“繼承”(Inheritance)和“組合”(Composition)來實現。
在某些 OOP 語言中,一個子類可以繼承多個基類。但是一般情況下,一個子類只能有一個基類,要實現多重繼承,可以通過多級繼承來實現。
 
繼承概念的實現方式有三類:實現繼承、接口繼承和可視繼承。
Ø          實現繼承是指使用基類的屬性和方法而無需額外編碼的能力;
Ø          接口繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實現的能力;
Ø          可視繼承是指子窗體(類)使用基窗體(類)的外觀和實現代碼的能力。
在考慮使用繼承時,有一點需要注意,那就是兩個類之間的關系應該是“屬於”關系。例如,Employee 是一個人,Manager 也是一個人,因此這兩個類都可以繼承 Person 類。但是 Leg 類卻不能繼承 Person 類,因為腿並不是一個人。
抽象類僅定義將由子類創建的一般屬性和方法,創建抽象類時,請使用關鍵字 Interface 而不是 Class。
OO開發范式大致為:划分對象→抽象類→將類組織成為層次化結構(繼承和合成) →用類與實例進行設計和實現幾個階段。
 
多態
多態性(polymorphisn)是允許你將父對象設置成為和一個或更多的他的子對象相等的技術,賦值之后,父對象就可以根據當前賦值給它的子對象的特性以不同的方式運作。簡單的說,就是一句話:允許將子類類型的指針賦值給父類類型的指針。
實現多態,有二種方式,覆蓋,重載。
覆蓋,是指子類重新定義父類的虛函數的做法。
重載,是指允許存在多個同名函數,而這些函數的參數表不同(或許參數個數不同,或許參數類型不同,或許兩者都不同)。
其實,重載的概念並不屬於“面向對象編程”,重載的實現是:編譯器根據函數不同的參 數表,對同名函數的名稱做修飾,然后這些同名函數就成了不同的函數(至少對於編譯器來說是這樣的)。如,有兩個同名函數:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么編譯器做過修飾后的函數名稱可能是這樣的:int_func、str_func。對於這兩個函數的 調用,在編譯器間就已經確定了,是靜態的(記住:是靜態)。也就是說,它們的地址在編譯期就綁定了(早綁定),因此,重載和多態無關!真正和多態相關的是 “覆蓋”。當子類重新定義了父類的虛函數后,父類指針根據賦給它的不同的子類指針,動態(記住:是動態!)的調用屬於子類的該函數,這樣的函數調用在編譯 期間是無法確定的(調用的子類的虛函數的地址無法給出)。因此,這樣的函數地址是在運行期綁定的(晚邦定)。結論就是:重載只是一種語言特性,與多態無 關,與面向對象也無關!引用一句Bruce Eckel的話:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多態。”
那么,多態的作用是什么呢?我們知道,封裝可以隱藏實現細節,使得代碼模塊化;繼承 可以擴展已存在的代碼模塊(類);它們的目的都是為了——代碼重用。而多態則是為了實現另一個目的——接口重用!多態的作用,就是為了類在繼承和派生的時 候,保證使用“家譜”中任一類的實例的某一屬性時的正確調用。
 
概念講解
泛化(Generalization
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圖表 1 泛化
在上圖中,空心的三角表示繼承關系(類繼承),在UML的術語中,這種關系被稱為泛化(Generalization)。Person()是基類,Teacher(教師)Student(學生)Guest(來賓)是子類。
若在邏輯上B是A的“一種”,並且A的所有功能和屬性對B而言都有意義,則允許B繼承A的功能和屬性。
例如, 教師是人,Teacher Person的“一種”(a kind of )。那么類Teacher可以從類Person派生(繼承)。
如果A是基類,B是A的派生類,那么B將繼承A的數據和函數。
如果類A和類B毫不相關,不可以為了使B的功能更多些而讓B繼承A的功能和屬性。
若在邏輯上B是A的“一種”(a kind of ),則允許B繼承A的功能和屬性。
 
聚合(組合)
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圖表 2 組合
若在邏輯上A是B的“一部分”(a part of),則不允許B從A派生,而是要用A和其它東西組合出B。
例如,眼(Eye)、鼻(Nose)、口(Mouth)、耳(Ear)是頭(Head)的一部分,所以類Head應該由類Eye、Nose、Mouth、Ear組合而成,不是派生(繼承)而成。
 
聚合的類型分為無、共享( 聚合)、復合(組合)三類。
 
聚合(aggregation
 
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圖表 3 共享
上面圖中,有一個菱形(空心)表示聚合(aggregation)(聚合類型為共享),聚合的意義表示has-a關系。聚合是一種相對松散的關系,聚合類B不需要對被聚合的類A負責。
 
組合(composition
o_composition.gif
圖表 4 復合
這幅圖與上面的唯一區別是菱形為實心的,它代表了一種更為堅固的關系——組合(composition)(聚合類型為復合)。組合表示的關系也是has-a,不過在這里,A的生命期受B控制。即A會隨着B的創建而創建,隨B的消亡而消亡。
 
依賴(Dependency)
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圖表 5 依賴
這里BA的關系只是一種依賴(Dependency)關系,這種關系表明,如果類A被修改,那么類B會受到影響。

4、對象的三要素:屬性(對象是什么)、方法(對象能做什么)、事件(對象如何響應

☆相互關系:類是對象的抽象,對象是類的實例,類是一種抽象的分類,對象則是具體事物。

比如如果車是一個類,某個人的一輛奔馳車就是一個對象,車的顏色質量就是它的屬性,啟動、停止這些動作則可以定義為車的方法

二、類的定義與語法

1、定義類:

[修飾符] class 類名  

{

   類成員

}

 

2、類的訪問修飾符:public internal

a) public:可訪問域是所在的程序和任何引用的程序 訪問不受限制

語法:

 public class 類名

 {

   類成員

 }

 

b) internal:可訪問域定義范圍內 (默認訪問修飾符)

語法:

(internal) class 類名

 {

   類成員

 }

 

3、類成員:數據成員和字段

a)  數據成員:字段和常量

字段:變量

聲明:類型 字段名

例:

public class Persion
{
    public string name;
}

 

b) 方法成員 (方法是類的行為,告訴我們類能夠做什么,)

 實例方法:

修飾符 返回值類型 方法名(參數列表)

 {

      方法體

 }

 修飾符:如:publicprivateprotectedinternal

 返回值類型:若方法無返回值,則使用 void

例:

public class Example01  //實例方法

{

    public void SayHello()  //定義一個無參無返回的方法

    { 

    Console.WriteLine("Hello There")

}

static void Main()

{

Example01 objA=new Example01()

objA.SayHello()    //創建對象並調用方法

}

}

 

靜態方法:

修飾符 static返回值類型 方法名(參數列表)  //增加了static關鍵字

 {

      方法體

 }

例:

public class Example01  //實例方法

{

    public static void SayHello()  //定義一個靜態方法

    { 

    Console.WriteLine("Hello There")

}

static void Main()

{

Example01.SayHello()    //不需要創建對象

}

}

 

靜態方法與實例方法的區別靜態方法只與類有關,它不依賴於對象的存在而存在;實例方法則在對象存在后才能使用。

 

4、成員的訪問修飾符:publicprivateprotectedinternal

 a)  public:公有成員

 b) private:私有成員

 c) protected:保護成員

 d) internal:內部成員

例:

代碼如下

復制代碼

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

namespace ConsoleApplication2
{
    public class Employee
    {
        private float sum;
        public int day;
        public float wage;
        //定義方法輸出工資信息
        public void Show()
        {
            sum = day * wage;
            Console.WriteLine("工作時間:{0},每天工資:{1},總工資:{2}",day,wage,sum);
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Employee employee = new Employee();
            employee.day = 20;
            employee.wage = 50;
            //employee.sum:無法訪問  因為它為私有成員
            //調用方法現實工資
            employee.Show();
        }
    }
}

 

 

 

 

三、實例化對象:關鍵字:new

語法:

類 對象名稱=new ();

 

例:

代碼如下

復制代碼

using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text; 
  
namespace ConsoleApplication1 

    public class car 
    { 
        private string carName; 
        private string carType; 
        private int price; 
  
        public string CarName 
        { 
            get { return carName; } 
            set { carName = value; } 
        } 
        public string CarType 
        { 
            get { return carType; } 
            set { carType = value; } 
        } 
        
        public int Price 
        { 
            get { return price; } 
            set { price = value; } 
        } 
  
        public void  action() 
        { 
            Console.WriteLine("一輛名叫{0}車,型號是{1},價錢是:{2}",carName,carType,price); 
        } 
          
    } 
  
    //創建實例並訪問字段和方法 
    class Program 
    { 
        static void Main(string[] args) 
        { 
            //創建car類的實例 
            car vehicle = new car(); 
           //給實例賦值 
            vehicle.CarName = "奔馳"; 
            vehicle.CarType = "XZ001"; 
            vehicle.Price = 1000000; 
  
            //調用方法 
            vehicle.action(); 
  
  
  
        } 
    } 
}

 

 

四、屬性

1

 a) 概念:用於訪問類的字段的成員

 b) 屬性用途:保證數據安全,作數據的驗證

 

2、聲明:

訪問修飾符 數據類型 屬性名

{

  get{return 字段;}  //讀訪問器,通過它外部用戶可以讀取屬性的值

  set{字段=value;}  //寫訪問器,通過它外部用戶可以為屬性賦值,用戶輸入的值就存放在value關鍵字中,並可以進行輸入值驗證               

}

例:

public class Student

{

private int age;   //私有字段,防止用戶直接訪問

public int Age

{

get{return age;}  //用於讀取age的值

set

{

if((value>=18)&&(value<=45))

age=value;  //age賦值並驗證

else

age=18;

}

}

}

 

3、特殊屬性:

a) 只讀屬性:

public 數據類型 屬性名稱

{

get{return 字段;}

}

b) 自動屬性:

public 數據類型 屬性名稱{get;set;}

 

五、方法的參數

1、值參數:按值傳遞

2、引用參數:向方法傳遞實參在內存中的地址,按地址傳遞

3、輸出參數:從方法傳遞回一個結果

關鍵字:out

4、數組型參數:參數只允許是一組數組,當方法的參數前帶有params關鍵字時,就是帶數組型參數的方法(使用引用傳遞)


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