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1、第4章 面向对象的高级编程,4.1 封装、继承与多态 封装、继承与多态性是面向对象编程的三大原则。 封装用于隐藏调用者不需要了解的信息； 继承则简化了类的设计； 多态性是指类为名称相同的方法提供不同实现方式的能力。 在实际编程中，只有深刻理解这些概念，才能更好地利用面向对象技术编写出高质量的程序代码。,第4章 面向对象的高级编程,4.1 封装、继承与多态4.1.1 封装性 在面向对象编程中，封装是指把数据和处理这些数据的代码封装在一个类中，然后通过提供相应的属性和方法供调用者使用，通过隐藏调用者不需要的信息（如实现细节），可以让调用者只关心对象中对其有用的相关内容。 在设计类时，应尽可能隐藏实
2、现的细节，只提供给调用者需要知道的操作和数据。这样做的好处是当设计者修改实现的细节时，可以不影响调用者与类的交互方式。,例4-1 通过属性进行封装,using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace EncapulationExample class BankAccount /帐户余额 private decimal accountBalance; public decimal AccountBalance get return accountBalance; public BankAccount(
3、decimal startAmount) accountBalance=startAmount; ,/可以通过此方法取款 public void Withdraw(decimal money) if(accountBalance=money) accountBalance-=money; class Program public static void Main(string args) BankAccount ZhangSan=new BankAccount(1000); ZhangSan.Withdraw(100); Console.WriteLine(帐户的余额为0:C,ZhangSan
4、.AccountBalance); Console.ReadLine(); ,第4章 面向对象的高级编程,4.1 封装、继承与多态4.1.2 继承 继承（Inheritance）是指类能够从它的父类中继承除构造函数以外的所有数据的定义和功能。继承能够提高代码的可重用性。通过继承，使程序员能够直接享用他人或自己事先写好的基类中已有的功能，而不必全部重新编写。 在C#语言中，作为基础的、被继承的类称为基类（Base Class），继承自别的类的子类称为扩充类（Derived Class，又叫派生类）。 C#语言提供了两种实现继承的方式：类继承和接口继承。不过类继承只允许单一继承，即只有一个基类。单
5、一基类已经能够满足大多数面向对象应用程序开发上的要求，也有效地降低了复杂性。如果必须使用多重继承，可以通过接口来实现。,注意：虽然继承是非常有用的编程概念，但使用不当也会带来一些负面的效果。在下列情况下可以使用类继承。（1）扩充类与基类的关系是“属于”关系而不是“具有”关系，或者说，扩充类不能是基类的“子集”，也不能是只包含基类中的一部分。“具有”关系的类不适合使用类继承，因为这样可能会继承不适当的属性和方法。（2）可以重用基类的代码。例如，如果一个数据库中有多个表，对每一个表都设计添加、删除和修改等功能显然既费时又容易出错，这时使用类继承就是比较好的选择。（3）需要将相同的类和方法应用到不同
6、的数据类型。这时可以利用重写基类中的某些方法来实现。（4）类层次分级比较少，而且其他开发人员不可能添加太多的级别。继承最适合于分级相对较少的类层次结构。一般来说，应将层次结构限制在低于6级。（5）需要只修改基类就可以对继承的类进行全部更改的情况。继承的一个最强大的功能是在基类中进行的更改将自动传播到扩充类中。例如，更新一个方法的实现，从而几十甚至上百个扩充类都可以自动使用该新代码。但是，一般情况下，应避免更改基类成员的名称或类型，因为这样容易导致使用原成员的扩充类出现问题。,1、扩充类 要声明一个扩充类，可以使用下面的语法： 访问修饰符 class 扩充类名称:基类名称 /程序代码 扩充类继承
7、了所有定义在基类中数据的定义和方法。但是要注意，构造函数则排除在外，不会被继承下来，而且扩充类不继承基类的数据值。,例4-2 类和继承。,using System;namespace InheritanceExample public class Animal public Animal() Console.WriteLine(Hello,Animal!); public Animal(string name) Console.WriteLine(Hello,My name is+name+!); public void Eat() Console.WriteLine(Eating); ,pu
8、blic class Cat:Animal public Cat() Console.WriteLine(Hello,Cat!); class Program static void Main(string args) Cat e=new Cat(); e.Eat(); Console.ReadLine(); ,不过，扩充类并不一定能够直接使用基类中所定义的所有数据与方法，如基类的public成员将会成为扩充类的public成员，public表示允许外部类自由地调用；而基类的private成员则只会被基类本身的成员存取，扩充类无法使用基类的private成员。,类Cat继承自类Animal，当
9、创建Cat的实例时，会先调用基类的构造函数，然后调用扩充类的构造函数，因此输出结果为：,2、密封类 密封类是指不能被其他类继承的类。在C#语言中，使用sealed关键字声明密封类。由于密封类不能被其他类继承，因此系统在运行时就可以对密封类的方法进行优化，从而提高系统的性能。 同样，sealed关键字也可以限制基类中的方法被扩充类重写。例如，下面的程序代码是错误的。,例4-3错误的用法。,using System;namespace SealExample public sealed class Hello public void SayHello() Console.WriteLine(这是基
10、类); class Program:Hello static void Main(string args) Hello me=new Hello(); me.SayHello(); Console.ReadLine(); ,3、基类对象和扩充类对象 - 2010.3.15新增 基类和扩充类变量引用基类和扩充类对象，会产生不同的效果。,例public class A public A()public class B:A public B(),四种创建情况：A p=new A();/ 只获得类A的有效数据和行为。B p=new B();/ 同时获得类A和类B的有效数据和行为。A p=new B()
11、;/ 被限制为A类的有效数据和行为，但会向类B延伸，引发 方法覆盖（override）！- 多态性B p=new A();/ Error！,4.1.3 多态性 多态性是指类为名称相同的方法提供不同实现方式的能力。利用多态性，就可以调用类中的某个方法而无需考虑该方法是如何实现的。 有以下几种实现多态性的方式。 通过继承实现多态性: 多个类可以继承自同一个类，每个扩充类又可根据需要重写基类成员以提供不同的功能。 通过抽象类实现多态性: 抽象类本身不能被实例化，只能在扩充类中通过继承使用。抽象类的部分或全部成员不一定都要实现，但是要在继承类中全部实现。抽象类中已实现的成员仍可以被重写，并且继承类仍可
12、以实现其他功能。 通过接口实现多态性: 多个类实现相同的“接口”，而单个类可以实现一个或多个接口。接口本质上是类需要如何响应的定义。接口仅声明类需要实现的方法、属性和事件，以及每个成员需要接收和返回的参数类型，而这些成员的特定实现留给实现类去完成。,1、虚拟方法 如果基类提供的功能不能够满足要求，而且基类允许重写，则可以在扩充类中重新定义基类的方法。在基类中，如果想让某个方法或者事件被扩充类重写，可以使用修饰符 Virtual表明，例如： public virtual void myMethod() /程序代码 这样，在扩充类中就可以使用修饰符override重写该方法或者事件了。例如： pu
13、blic override void myMethod() /程序代码 ,在C#语言中，定义的方法默认都是非虚拟的（non-virtual）,即不允许重写这些方法，但是基类中的方法使用了virtual修饰符以后，该方法就变成了虚拟方法。 扩充类中，既可以重写基类的虚拟方法，也可以不重写。但是要注意，如果重写基类的虚拟方法，必须在扩充类中用override关键字声明。 使用虚拟方法与重写方法时，需要注意下面几个方面。（1）虚拟方法不能声明为静态（static）的。因为静态的方法是应用在类这一层次的，而面向对象的多态性只能在对象上运作，所以无法在类中使用。（2）virtual不能和private一起使用。因为声明为private就无法在扩充类中重写了。（3）重写方法的名称、参数个数、类型以及返回值都必须和虚拟方法的一致。,using System;namespace OverrideExample class Shape public virtual void ShowShape() Console.WriteLine(我是图形!); class Triangle:Shape public override void ShowShape() base.ShowShape(); Console.WriteLine(我是三角形!); ,
