《C#面向?qū)ο蠡A(chǔ)》PPT課件.ppt

1、第3章 C#面向?qū)ο蠡A(chǔ),面向?qū)ο缶幊痰挠⑽暮喎Q是OOP（Object Oriented Programming），該項技術(shù)是目前運用最廣泛的程序化設(shè)計方法，幾乎已經(jīng)完全取代了過去的面向過程編程。C#從一誕生開始，就是為面向?qū)ο缶幊趟鶞?zhǔn)備的。類是面向?qū)ο缶幊痰暮诵牟考?，它描述了一組具有相同特性和行為的對象?；诿嫦?qū)ο蟮膽?yīng)用程序，就是由幾個或幾十個甚至更多的類組成，且類之間總是保持著或多或少的關(guān)系。,3.1 類的基本概念,在C#中，類可以看成是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它自身封裝了數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員等。其中數(shù)據(jù)成員包括字段、常量和域等，而函數(shù)成員主要包括方法、屬性、事件、索引器和操作符等。本節(jié)將對類的結(jié)構(gòu)

2、和用法進行詳細(xì)說明。,3.1.1 C#中的類定義,在C#中，用class關(guān)鍵字來定義類，基本結(jié)構(gòu)如下所示。,3.1.2 字段,字段實際上相當(dāng)于類的變量，它在類中的應(yīng)用十分廣泛，看一個簡單的例子，如下面代碼所示。,3.1.3 常量,常量在類中所處的地位和字段差不多，只是它不可變而已。通常，定義常量用關(guān)鍵字const，如下面代碼所示。 public const int age = 25;,3.1.4 域,域的聲名過程和字段比較相似，但它們之間有一個很重要的區(qū)別，即域只能聲明在類的內(nèi)部，而不能聲名在類的方法的內(nèi)部。域分為實例域和靜態(tài)域，實例域只能通過類的實例進行調(diào)用，而靜態(tài)域可以直接通過類名進行調(diào)用

3、。,3.1.5 類的方法,在C#中，方法的定義與其他語言一樣，包括三個部分，分別為訪問修飾符、輸入?yún)?shù)和返回類型。方法的訪問修飾符的類型和類的差不多，如下表所示。,3.1.6 類的屬性,類的屬性提供比較靈活的機制來讀取、編寫或計算私有字段的值，可以像使用公有數(shù)據(jù)成員一樣使用屬性。屬性必須要由訪問器進行讀寫，它的一般聲明格式如下所示。,3.1.7 類的索引器,索引器是C#所特有的類成員，它的主要作用是對象能向數(shù)組一樣被方便地引用。索引器的聲明與屬性的聲明比較類似，如下所示。,3.1.7 類的索引器,索引器具有以下特點。 （1）索引器沒有具體的名字，需要用this關(guān)鍵字對對象進行索引。this關(guān)鍵

4、字指向被訪問成員所在的當(dāng)前實例，可以在構(gòu)造函數(shù)和實例方法中實現(xiàn)對成員的訪問，但不能訪問靜態(tài)成員。 （2）索引器不能定義為靜態(tài)的。 （3）索引器的參數(shù)index只能是傳值類型，不能出現(xiàn)ref和out關(guān)鍵字。,3.1.8 類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),類的構(gòu)造函數(shù)能被編譯器自動執(zhí)行，它具有以下特點。 （1）構(gòu)造函數(shù)必須與類同名。 （2）構(gòu)造函數(shù)不能有返回類型。 （3）當(dāng)訪問一個類時，它的構(gòu)造函數(shù)最先被執(zhí)行。 （4）一個類可以有多個構(gòu)造函數(shù)，如果沒有定義構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)會自動生成一個默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)。,3.1.9 事件,事件相關(guān)知識的內(nèi)容太多，在本章的后面部分將用單獨一節(jié)進行講解。,3.2 Visual St

5、udio中的類向?qū)?在VS2010中，提供了創(chuàng)建類和類的成員的快捷方式，在本節(jié)中將通過例子進行詳細(xì)說明。 圖 程序運行結(jié)果,3.3 事件和委托,事件是C#中的又一個重要概念，它的定義如下所示。在發(fā)生其他類或?qū)ο笮枰P(guān)注的事情時，本類或?qū)ο罂梢酝ㄟ^事件來通知它們。發(fā)送事件的類稱為事件的發(fā)送者，而接收事件的類稱為事件的訂閱戶。,3.3.1 委托,委托是事件應(yīng)用過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，委托首先是在Visual J+中提出的，后來被C#引用。如果一個類需要調(diào)用另一個類的方法，可以有三種方式，即實例方式、靜態(tài)方式和委托方式。應(yīng)用委托調(diào)用方法的流程如圖所示。 圖 委托使用流程圖,3.3.2 委托的事件處

6、理程序,前面提到，事件需要訂閱者，當(dāng)事件發(fā)生時，訂閱者會給出相應(yīng)的事件處理程序。事件處理程序本身是簡單的函數(shù)形式，它的參數(shù)和返回類型必須和調(diào)用它的委托相匹配。委托在這里的作用是包含事件處理程序，當(dāng)事件被觸發(fā)時，通過委托來執(zhí)行事件處理程序。,3.3.3 委托中的GUI事件,總的來說，事件具有以下特點。 （1）事件的發(fā)送者決定何時發(fā)送事件，事件的訂閱者決定執(zhí)行何種操作來響應(yīng)事件。 （2）一個事件可以同時有多個訂閱者，一個訂閱者可以響應(yīng)多個事件。 （3）沒有訂閱者的事件不會被調(diào)用。 （4）具有多個訂閱者的事件被觸發(fā)時，會同步調(diào)用多個事件處理程序。 （5）在.NET Framework中，事件是基于E

7、ventHandler委托和EventArgs基類的。,3.4 面向?qū)ο蟮奶卣?面向?qū)ο笾饕哂腥筇卣?，即繼承、多態(tài)和封裝。正因為這些機制的存在，才使得應(yīng)用程序變得更為簡單和豐富多彩。本節(jié)將對以上三個特征進行詳細(xì)介紹，此外還會提到面向?qū)ο笾辛硪粋€重要知識點重載。,3.4.1 繼承,繼承是指一個類A能利用另一個類B的資源（包括屬性和方法等），其中B類被稱為基類（或父類），而A類被稱為派生類（或子類）。繼承的使用語法如下所示。 （1）大多數(shù)而并非所有類都可以作為基類被繼承，比如帶有sealed修飾符的密封類不能被繼承。 （2）基類中只有兩種成員能被派生類訪問，包括public和protected

8、類型的成員。其中，protected類型是專為派生類設(shè)計的，該類型的成員只能在派生類中進行訪問。 （3）在派生類中可以修改基類中的以下成員，包括虛擬成員（virtual）和抽象成員（abstract）。其中對虛擬成員的修改是在派生類中重寫該成員的執(zhí)行代碼；而對于抽象成員而言，它在基類中，沒有執(zhí)行代碼，需要在派生類中進行添加。,3.4.2 多態(tài),多態(tài)是面向?qū)ο蟮挠忠粋€重要特征，它主要是指同一操作（如方法）作用于不同的類的實例，將產(chǎn)生不同的結(jié)果。多態(tài)主要是通過在派生類中對基類中的成員進行替換或重定義完成。,3.4.3 封裝,封裝是指將對象的信息進行隱藏，而只是提供一個訪問接口，使它的使用者無法看到

9、對象的具體信息。在類中，通過不同的修飾符能讓類的成員實現(xiàn)公開或隱藏。通過這些修飾符，類實現(xiàn)了很好的封裝。,3.4.4 重載,重載是面向?qū)ο笾谐筇卣魍獾挠忠粋€重要知識點，它是指在類中同名成員的不同定義。它的主要作用是使程序邏輯更加清晰。重載主要包括方法重載和運算符重載，本節(jié)將通過例子對這兩者進行詳細(xì)介紹。,3.4.5 方法重載,方法重載是C#中運用最廣泛的一種重載方式，它是指在類中建立名稱相同但參數(shù)不同的方法。方法重載主要是為了解決操作同一類對象需要使用不同方法的問題，如計算一類圖形的面積。圖形中包括矩形、圓和橢圓，它們的面積計算公式是不同的，這里就需要用到重載的概念。,3.4.6 運算符重

10、載,運算符重載主要是為了在類中擴展運算符的功能，以完成一些特殊的操作。重載運算符需要用到operator關(guān)鍵字。 在運算符重載的使用過程中，應(yīng)注意以下情況。 （1）并非所有運算符都能被重載，不能被重載的運算符包括“=”、“？：”、“-”、“new”、“is”、“sizeof”和“typeof”。 （2）重載運算符不能改變原來運算符的優(yōu)先級和操作數(shù)。 （3）比較運算符必須成對重載，如“=”和“！=”，“”和“”等。 （4）重載運算符可由派生類繼承。,3.5 接口,接口是面向?qū)ο笾械挠忠粋€重要概念，它用于定義類或結(jié)構(gòu)的行為特征。接口包含事件、方法、屬性和索引器4種成員，它只包含這些成員的簽名而不包

11、含實現(xiàn)，這一點和抽象類比較相似；而且接口不能包含字段，且它的所有成員都必須是公開的。,3.5.1 接口的聲明,接口的聲明需要采用interface關(guān)鍵字，如下所示。,3.5.2 接口的使用,前面提到，接口只能包含成員的簽名，不能包含成員的實現(xiàn)。接口成員必須要在繼承該接口中的類中才能實現(xiàn)。 上面代碼中，實現(xiàn)了接口MyInterface中的MyMethod()方法并完成輸出。在使用接口時，應(yīng)注意以下問題。 （1）接口自身不能被實例化，需要在繼承它的類中才能使用。 （2）接口不能包含字段。 （3）接口不能包含靜態(tài)成員。 （4）接口成員默認(rèn)是public類型的，不能在接口成員前面加任何修飾符。 （5）

12、類和結(jié)構(gòu)可以從多個接口繼承。 （6）接口本身也可以從其他接口繼承，它的繼承機制和類的繼承機制一樣。,3.6 面向?qū)ο蟮钠渌黝},本章前面部分以類為重點介紹了面向?qū)ο蟮南嚓P(guān)知識，但僅有類是不夠的，面向?qū)ο筮€有一些其他主題，比如命名空間等。在本節(jié)中，將對面向?qū)ο笾衅渌恍┲黝}進行介紹，以幫助讀者更好地理解面向?qū)ο蟮谋举|(zhì)。,3.6.1 命名空間,在.NET Framework中，一個命名空間就是一個邏輯的命名系統(tǒng)，它用于指定一個范圍，并在該范圍組織代碼（包括類、接口、結(jié)構(gòu)體和枚舉等）。命名空間在前面的代碼中已經(jīng)多次用到，如果需要使用包含在命名空間中的類，則需要使用using指令包含該命名空間，如下所

13、示。,3.6.2 程序集,程序集是.NET Framework應(yīng)用程序的基本構(gòu)造塊，當(dāng)生成C#應(yīng)用程序時，VS會在當(dāng)前工程的Debug目錄下生成可移植可執(zhí)行的文件，通常是.exe或.dll文件。在較大的項目中，程序集的作用是十分明顯的。項目經(jīng)理可以把項目劃分成幾個單獨的模塊，由不同的人員進行開發(fā)，然各自生成程序集，最后通過一定的方式將這些程序集組合起來即可。 程序集具有以下特點。 （1）程序集以.exe或.dll格式的文件存在。 （2）能在多個應(yīng)用程序之間實現(xiàn)程序集的共享。 （3）在單個應(yīng)用程序中可以使用程序集的兩個版本。,3.6.3 類庫,在.NET Framework中，類庫是由命名空間組成，同時又是類、接口和值類型組成的庫，這些庫能對系統(tǒng)功能進行訪問，是建立.NET Framework應(yīng)用程序、組件和控件的基礎(chǔ)。.NET Framework中包含了大量的系統(tǒng)類庫供用戶使用，調(diào)用這些類庫時，系統(tǒng)會自動添加，只需用using指令包含類庫提供的命名空間即可，比如前面經(jīng)常使用的System命名空間。 但系統(tǒng)提供的類庫有時候并不能完全滿足用戶的要求，此時就需要自定義類庫。下面通過例子說明類庫的編寫和調(diào)用。,3.7 小結(jié),本章主要介紹了面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本內(nèi)容。首先是類的相關(guān)知識的介紹，類是面向?qū)ο蠹夹g(shù)中最基礎(chǔ)也是最重要的內(nèi)容，本章分別從類的定義、類的