- 新手学ASP.NET 3.5网络开发
- 孔琳俊 陈松等编著
- 1442字
- 2024-12-23 09:39:50
2 C#面向对象的特性
面向对象是当前计算机界关心的重点，是软件开发方法的主流，本章从面向对象的基本概念入手，详细分析面向对象中的知识点。面向对象主要涉及的概念有：类、对象、接口、继承、多态等，本章主要介绍C#中关于这些概念的应用。
2.1 面向对象编程概述
面向对象编程（OOP）是将现实中的事物抽象化，其设计的重点就是类的设计。本节介绍OOP开发中的一些基本术语。
2.1.1 什么是类和对象
类是面向对象程序设计的核心，实际上是一种复杂的数据类型。将不同类型的数据和与这些数据相关的操作封装在一起，就构成了类。而将抽象化的类具体化，就成了对象，通常说对象是类的实例。
类是将现实事物抽象化，而对象是将事物具体化。如“张三”是一个“学生”，那么张三其实是比较具体的一个人，而“学生”则是一个抽象事物。此时可以创建一个学生类，包含学号、年龄、班级等，如果指名张三的这些属性，则张三是学生类的一个实例。
现在创建一个学生类“Student”，代码如下所示，其中get是类的访问器，用来返回对象的实际值。
1. public class Student
2. {
3. public string StudentNo
4. {get{return"";}}
5. public int StudentAge
6. {get{return 0;}}
7. public string StudentGrade
8. {get{return"";}}
9. }
现在来实例化这个类，即创建一个对象“zhang”，代码如下所示。
Student zhang = new Student();
通过这个实例，希望读者能够明白对象和类的概念，以及对象和类的关系。
2.1.2 用C#如何创建类
【本节示例参考：\示例代码\C02\ StudentClassAPP】
定义类的语法是基本相同的，但不同的工具创建类的方法会不同，下面演示在Windows应用程序中创建类的步骤。
1 新建一个Windows应用程序“StudentClassAPP”，在解决方案资源管理器中，在根目录上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“添加|新建项”菜单命令，打开“添加新项”对话框，如图2.1所示。
图2.1 “添加新项”对话框
2 选中“类”模板，修改名称为“Student.cs”。单击“添加”按钮，此时在根目录下生成一个“Student.cs”类文件，默认生成的代码如下所示，其中最顶端的3行代码，表示引用的程序集，这些程序集保存在.NET Framework中。namespace表示类所在的命名空间，默认会是当前的应用程序名。
1. using System;
2. using System.Collections.Generic;
3. using System.Text;
4.
5. namespace WindowsApplication3
6. {
7. class Student
8. {
9. }
10. }
3 上面生成了一个空的Student类，现在为类添加成员：学号、年龄、班级。代码如下所示。如果希望外部对象可以访问类中的各个成员，则成员的作用域为“public”，如“StudentNo”。如果变量只在类中有效，则作用域为“private”，如“ no”。
1. class Student
2. {
3. private string_no;
4. private int_age;
5. private string_grade;
6. public string StudentNo//学号
7. {
8. get{return_no;}
9. set{_no=value;}
10. }
11. public int StudentAge//年龄
12. {
13. get{return_age;}
14. set{_age=value;}
15. }
16. public string StudentGrade//班级
17. {
18. get{return_grade;}
19. set{_grade=value;}
20. }
21. }
4 在定义类中的成员时，本例使用了get{ }和set{ }，这是类的两个访问器。get表示读取，set表示编写，如果一个成员只允许读取，则不需要set{}语句，相反则不需要get{}语句。在set语句中有个关键字“value”，用来表示用户赋给成员的值。
5 保存这些代码，VS2008会自动编译Student类。
2.1.3 用C#如何创建对象
前面创建了类“Student”，本例学习如何在C#中创建类的对象，演示步骤如下：
1 打开Windows应用程序“StudentClassAPP”。
2 在Form1.cs设计界面中，添加1个Button和1个Label，其中Label用来显示文本。Button用来处理业务逻辑。
3 双击Button按钮，切换到窗体的代码视图，书写创建对象的代码如下所示。
1. private void button1_Click(object sender,EventArgs e)
2. {
3. Student zhang=new Student();//创建对象
4. //以下其实是使用了类的编写器set
5. zhang.StudentNo="BJ100010";
6. zhang.StudentAge=16;
7. zhang.StudentGrade="高二";
8. //显示对象的内容，其实是使用了类的读取器get
9. label1.Text=zhang.StudentNo+zhang.StudentAge.ToString()+zhang.StudentGrade;
10. }
4 保存所有的代码。按F5运行程序，单击“Button”按钮，可以看到Label显示了对象的内容。
2.1.4 什么是面向对象编程
面向对象编程（Object-Oriented Programming），简称OOP，：是将程序的相关逻辑，包括属性和行为封装到编程所需的“对象”中。面向对象的编程语言，使得复杂的工作条理清晰、编写容易。
面向对象编程之所以流行，是因为其达到了软件工程的三个主要目标：重用性、灵活性和扩展性。面向对象编程的基本思想是使用对象的继承、封装、多态等来进行程序开发。面向对象编程的本质是以对象为中心，编写可重复利用、可方便扩展的代码。
图2.2以图形的方式，展示了面向对象开发的一个标准过程。
图2.2 面向对象开发的标准过程
2.2 面向对象的技术
面向对象的关键技术就是对象、类、接口、继承和多态。对象和类在第一节已经详细介绍过，本节介绍接口、继承和多态。
2.2.1 接口
接口只包含成员的定义，不包含成员的实现，成员是指类中的方法、属性、索引器和事件等。接口的主要目的是为不相关的类，提供通用的属性和行为，如C#中的接口“IDbConnection”，用来定义数据源的连接，提供了多个未实现的属性和方法，开发者可以自定义2个类“SqlConnection”和“AccessConnection”，并继承IDbConnection接口，那么这2个类就具备相同的成员，但实现内容不同，因为SqlConnection用来连接SQL Server数据库，而AccessConnection用来连接Access数据库。下面的代码演示一个简单的接口定义。其中“interface”是定义接口的关键字。
1. interface IConnection
2. {
3. public string DatabaseName;
4. public void AddDataBase();
5. public string GetDataBaseConn();
6. }
接口就好像一个模板，提供基本成员的结构，但并没有添加实质性的内容。由于C#不能实现多个类的继承，而可以实现多个接口的继承，所以使用接口，是可以让一个类具备两个以上基类的唯一方式。
2.2.2 用C#如何创建接口
现在演示用C#创建一个接口，步骤如下：
1 打开应用程序，在解决方案资源管理器中，右击根目录，在弹出的快捷菜单中，选择“添加|新建项”菜单命令，打开项模板对话框。
2 选中“接口”模板，默认名称为“Interface1.cs”。单击“添加”按钮，此时在根目录下生成一个“Interface1.cs”类文件，默认代码如下所示。
1. using System;
2. using System.Collections.Generic;
3. using System.Text;
4.
5. namespace WindowsApplication3
6. {
7. interface Interface1
8. {
9. }
10. }
3 默认生成一个空的接口“Interface1”，设计一个公司员工的接口定义，代码如下所示。
1. interface Interface1
2. {
3. string EmployeeNmae;//员工姓名
4. void AddEmployee();//添加员工
5. void DelEmployee();//删除员工
6. string EmployeeAddress;//员工住址
7. }
4 保存并编译所有的代码。
2.2.3 继承
继承就是从父类中获取一些公开的成员，如方法和属性。继承的语法如下所示。
class Student:Person //继承类
class Student:Interface1 //继承接口
子类和父类之间以“：”间隔，C#只允许继承一个父类，但允许继承（或者说实现）多个接口。如果子类继承（实现）了接口，则必须实现接口中定义的所有公开成员。
所谓公开的成员，就是在父类中被定义为public的成员，因为public的作用域，可以在子类中生效，而private的作用域则不可。
2.2.4 用C#如何实现继承
本节创建了一个父类，一个子类，并介绍了如何调用子类。演示步骤如下：
1 创建一个类“ParentClass”作为父类，代码如下所示，只定义了一个属性“ParentName”。
1. class ParentClass
2. {
3. private string_name;
4. public string ParentName//父类名
5. {
6. get{return_name;}
7. set{_name=value;}
8. }
9. }
2 再创建一个类“SonClass”作为子类，代码如下所示，要求其继承“ParentClass”类。同时还定义了一个属性“SonName”。
1. class SonClass:ParentClass
2. {
3. private string_name;
4. public string SonName//子类名
5. {
6. get{return_name;}
7. set{_name=value;}
8. }
9. }
3 在窗体中调用子类的代码如下所示。
SonClass myson=new SonClass(); //创建子类对象
myson.ParentName="父名"; //自动继承父类的属性
myson.SonName="子名"; //子类自己的属性
2.2.5 多态
多态是指类可以有多种形态，通过修改可以形成多个类的实现方法。当子类从父类继承时，它会获得父类的所有方法、字段、属性和事件。若要更改父类的数据和行为，通常有两种选择：可以创建新的成员替换父级成员，或者可以重写虚拟的父级成员。
如果要替换父级成员，需要使用new关键字。下面代码演示了GetName方法的2种形态，一种是返回父级名称，一种是返回子级名称。
1. class ParentClass //父类
2. {
3. public string GetName()
4. {
5. return"父级名称";
6. }
7. }
8. class SonClass:ParentClass //子类继承父类
9. {
10. public new string GetName()
11. {
12. return"子级名称";
13. }
14. }
如果要重写虚拟的父级成员，需要两个条件，父级成员使用了关键字“virtual”，而子级成员使用关键字“override”。下面演示这种形式下的GetName方法。
1. class ParentClass //父类
2. {
3. public virtual string GetName()
4. {
5. return"父级名称";
6. }
7. }
8. class SonClass:ParentClass //子类继承父类
9. {
10. public override string GetName()
11. {
12. return"子级名称";
13. }
14. }
2.2.6 用C#如何实现多态
使用多态要注意被调用的究竟是哪一种形态。本例通过两个类和1个方法，演示多态的使用，实现步骤如下所示：
1 创建类“Employee”，表示公司里的员工。代码如下所示，其包含一个虚方法getDepart。
1. class Employee //父类
2. {
3. public virtual string getDepart()
4. {
5. return"总公司";
6. }
7. }
2 创建类“MarketEmployee”，表示市场部员工，代码如下所示，其重写了父类的getDepart方法。
1. class MarketEmployee:Employee //子类继承父类
2. {
3. public override string getDepart()
4. {
5. return"市场部";
6. }
7. }
3 下面代码演示了如何调用这2种形态的方法，注释中还给出了运行结果。
Employee myee=new Employee(); //创建父类
string str1= myee.getDepart(); //结果为“父公司”
MarketEmployee yee=new MarketEmployee(); //创建子类
string str2 = yee.getDepart();//结果为“市场部”
2.3 面向对象开发的简单实例
为了让读者彻底地掌握面向对象开发的技术，本节以一个非常简单的案例，介绍如何在日常应用开发中，采用面向对象技术。
2.3.1 面向对象功能设计
本例要实现的功能是在一个公司中有2个部门：采购部和销售部，这2个部门的员工具备相同的属性：员工号、姓名、年龄、住址，但销售部员工还有一个比较特别的属性：销售额。2个部门的员工也具备相同的“操作”：上班和下班。但采购部还有一个操作是采购，销售部还有一个操作是销售。图2.3以图形方式展现了这2个部门的相同点和不同点。
图2.3 2个部门的相似点和不同点
2.3.2 面向对象的类设计
根据这2个部门的共性和特性，又为了以后扩展的需要，设计一个员工类（Employee），此类包含所有员工的共性。因为各个部门又有自己的特性，所以为每个部门单独设计一个类，但这些类必须继承员工类，才能包含那些共性。
图2.4是一个标准的类设计图，其中SaleEmployee表示销售部门员工类，BuyEmployee表示采购部门员工类，这2个类都继承自Employee（员工类）。
图2.4 标准的类设计图
2.3.3 面向对象的应用
【本节示例参考：\示例代码\C02\ OOPSample】
本节将根据类的设计创建一个应用程序，创建的步骤如下：
1 打开VS2008，新建一个项目“OOPSample”。
2 在解决方案资源管理器的根目录下，添加一个类“Employee.cs”，类的设计代码如下所示，主要是设计员工的共性。
1. class Employee
2. {
3. //私有属性的设计
4. private int_id;
5. private string_name;
6. private int_age;
7. private string_address;
8. public int EmployeeID //员工号
9. {
10. get{return_id;}
11. set{_id=value;}
12. }
13. public string Name //员工号
14. {
15. get{return_name;}
16. set{_name=value;}
17. }
18. public int Age //员工号
19. {
20. get{return_age;}
21. set{_age=value;}
22. }
23. public string Address //员工号
24. {
25. get{return_address;}
26. set{_address=value;}
27. }
28. public void WorkOn()
29. {
30. //上班操作的代码
31. }
32. public void WorkOff()
33. {
34. //下班操作的代码
35. }
36. }
3 在根目录下再添加一个类“SaleEmployee.cs”，此类继承Employee类，代码如下所示，主要是设计销售部员工的特性。
1. class SaleEmployee:Employee
2. {
3. private int_salecount;
4. public int SaleCount//销售额
5. {
6. get{return_salecount;}
7. set{_salecount=value;}
8. }
9. public void Sale()
10. {
11. //销售操作的代码
12. }
13. }
4 在根目录下再添加一个类“BuyEmployee.cs”，此类继承Employee类，代码如下所示，主要是设计采购部员工的特性。
1. class BuyEmployee:Employee
2. {
3. public void Buy()
4. {
5. //采购操作的代码
6. }
7. }
5 下面的代码演示如何在应用程序中，使用这2个部门的类。
SaleEmployee mysale = new SaleEmployee();//实例化销售部员工类
mysale.Name = "销售员1";
mysale.Sale(); //销售操作
mysale.WorkOff(); //下班
label1.Text=mysale.SaleCount.ToString(); //显示此员工的销售额
BuyEmployee mybuy = new BuyEmployee();//实例化采购部员工类
mybuy.Name = "采购员1";
mybuy.WorkOn();//上班
mybuy.Buy();//采购
承上启下
■ 学完本章后，读者需要回答：
1.什么是类？什么是对象？
2.如何声明类、属性、方法？
3.如何编译类？
4.什么是接口，如何用C#实现一个接口？
5.什么是多态，如何实现类的多态？
6.什么是继承？如何实现类的继承？
7.是否对.NET基础类库框架有了初步的认识？
8.如何设计应用程序中的类，如何应用对象？
■ 在下一章中，读者将会了解：
1.ASPX的几个核心对象。
2.使用Response对象向浏览器输出字符串。
3.使用Request对象接受用户的POST方式和GET方式提交的数据。
4.使用Server对象获取服务器的信息。
5.使用Application对象实现程序级别的数据共享。
6.使用Session对象实现会话级别的数据共享。