面向对象程序审计.pptx

1第二章面向对象程序设计C#.NET是一种面向对象的程序设计语言，它支持面向对象程序设计的许多新特性。面向对象编程主要思想是将数据以及处理这些数据的相应方法封装到类中，使用类创建的实例称为对象。类类型支持继承，派生的类可以对基类进行扩展和特殊化。第1页/共63页2第二章面向对象程序设计C#.NET是一种面向对象的程序设计语言，它支持面向对象程序设计的许多新特性。面向对象编程主要思想是将数据以及处理这些数据的相应方法封装到类中，使用类创建的实例称为对象。类类型支持继承，派生的类可以对基类进行扩展和特殊化。第2页/共63页3目录面向对象的基本思想类与对象类的方法与重载域、属性和索引继承与多态抽象类与接口委托与事件第3页/共63页42.1面向对象的基本思想面向对象是一种新兴的程序设计方法，或者是一种新的程序设计规范，其基本思想是使用对象、类、继承、封装、消息等基本概念来进行程序设计；从现实世界中客观存在的事物（即对象）出发来构造软件系统，并且在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。第4页/共63页51对象的基本概念对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是构成系统的一个基本单位。2类把众多的事物归纳、划分成一些类是人类在认识客观世界时经常采用的思维方法。分类的原则是抽象。类是具有相同属性和服务的一组对象的集合，它为属于该类的所有对象提供了统一的抽象描述，其内部包括属性和服务两个主要部分。第5页/共63页63面向对象的基本特征（1）封装性（2）继承性（3）多态性第6页/共63页72.2类与对象类和对象是面向对象的程序设计语言的核心和本质。类实际上定义了一种崭新的数据类型。定义了类之后，就可以使用这种新的数据类型创建对象。类是对象的模板，对象是类的实例。使用类的好处在于，它有利于程序的模块化设计和开发，可以隐藏内部的实现细节，并能增强程序代码的重用性。第7页/共63页82.2.1类的定义类使用class关键字声明。采用的形式为：类修饰符class类名称:基类以及实现的接口列表类体;第8页/共63页9publicclassPersonprivatestringname;privatecharsex;privateintage;publicPerson(stringn,chars,inta)name=n;sex=s;age=a;publicvoidDisplay()Console.WriteLine(“name:0”,name);Console.WriteLine(“sex:0”,sex);Console.WriteLine(“age:0”,age);第9页/共63页102.1.2类的成员1类的成员分类常量：表示与该类相关联的常量值。字段：即该类的变量。类型：用于表示一些类型，它们是该类的局部类型。方法：用于实现可由该类执行的计算和操作。属性：用于定义一些命名特性，通过它来读取和写入相关的特性。事件：用于定义可由该类生成的通知。索引器：使该类的实例可按与数组相同的（语法）方式进行索引。运算符：用于定义表达式运算符，通过它对该类的实例进行运算。实例构造函数：用于规定在初始化该类的实例时需要做些什么。析构函数：用于规定在永久地放弃该类的一个实例之前需要做些什么。静态构造函数：用于规定在初始化该类自身时需要做些什么。第10页/共63页112类成员的可访问性第11页/共63页123.静态成员与实例成员C#的类定义中可以包含两种成员：静态成员和非静态成员（也即实例成员）。使用了static修饰符的方法为静态成员，反之则是实例成员。第12页/共63页13（1）使用static修饰符声明属于类型本身而不是属于特定对象的静态成员。static修饰符可用于字段、方法、属性、运算符、事件和构造函数，但不能用于索引器、析构函数或类型。（2）静态成员属于类，在内存中只有一份，不必建立该类的实例，通过类名即可使用；而实例成员属于用该类创建的实例，要通过对象名使用。（3）非静态方法可以访问类中包括静态方法在内的所有成员，而静态方法只能访问类中的静态成员。第13页/共63页14【案例2-1】雇员类。该示例读取新雇员的名称和ID，逐个增加雇员计数器并显示新雇员的有关信息以及新的雇员数。为简单起见，该程序从键盘读取当前的雇员数。第14页/共63页152.1.3创建对象与构造函数类声明后，可以创建类的实例，即对象。创建类的实例需要使用new关键字。类的实例相当于一个变量，创建类实例的格式如下：类名对象名=new构造函数（参数类表）;例如：PointmyPoint=newPoint();第15页/共63页16创建新对象时将调用类的构造函数。构造函数主要用来为对象分配存储空间，完成初试化操作（如给类的成员赋值等）。在C#中，类的构造函数遵循以下规定：（1）构造函数的函数名与类的名称一样。（2）一个类可以有多个构造函数。（3）如果类没有构造函数，将自动生成一个默认的无参数构造函数，并使用默认值初始化对象的字段（例如，int将初始化为0）。第16页/共63页17（4）类的构造函数可通过初始值设定项来调用基类的构造函数，例如：publicStudent(stringno,stringname,charsex,intage)：base(name,sex,age)（5）类的构造函数也可通过关键字this调用同一个类的另一个构造函数，例如：publicPoint():this(0,20)第17页/共63页18【案例2-2】Point类。定义一个点类Point，建立对象并显示点对。第18页/共63页192.3类的方法与重载2.3.1方法的定义在C#中，数据和操作均封装在类中，数据是以成员变量的形式出现，而操作主要体现在方法的使用上。在类中，方法的一般格式为：方法修饰符返回值类型方法名（参数列表）方法体第19页/共63页202.3.2方法的参数类型C#方法的参数有四种类型：值参数、引用参数、输出参数和参数数组。未用任何修饰符声明的参数为值参数。值参数在调用该参数所属的函数成员（方法、实例构造函数、访问器和运算符）时创建，并用调用中给定的实参值初始化。当从该函数返回时值参数被销毁。对值参数的修改不会影响到原自变量。值参数通过复制原自变量的值来初始化。第20页/共63页21用params修饰符声明的变量称为参数数组，它允许向函数传递个数变化的参数。在方法的参数类表中只允许出现一个参数数组，而且在方法同时具有固定参数和参数数组的情况下，参数数组必须放在整个参数列表的最后，同时参数数组只允许是一维数组。不能将params修饰符与ref和out修饰符组合起来使用。第21页/共63页22用ref修饰符声明的参数为引用参数。引用参数就是调用者提供的自变量的别名。引用参数并不定义自的变量，而是直接引用原自变量，因此对引用参数的修改就将直接影响相应自变量的值。在函数调用中，引用参数必须被赋初值。用out修饰符定义的参数称为输出参数。如果希望函数返回多个值，可使用输出参数。输出参数与引用参数类似，它并不定义自己的变量，而是直接引用原变量，这样当在函数内为输出参数赋值时，就相当于给原自变量赋值。与引用参数的差别在于：输出参数在调用方法前无需对变量进行初始化。第22页/共63页23【案例2-3】演示方法参数。本案例演示方法的四类参数。第23页/共63页242.3.3静态方法和实例方法类的方法前加了static关键字，则该方法为静态方法，反之为实例方法。静态方法为类所有，可以通过对象来使用，也可以通过类来使用。但一般提倡通过类名来使用，因为静态方法只要定义了类，不需用建立类的实例就可使用。静态方法只能使用类的静态成员。实例方法必须通过类的实例来使用。实例方法可以使用类的非静态成员，也可以使用类的静态成员。第24页/共63页25【案例2-4】演示静态方法和实例方法。第25页/共63页262.3.4方法重载类中两个以上的方法（包括隐藏的继承而来的方法）取的名字相同，只要使用的参数类型或者参数个数不同，编译器便知道在何种情况下应该调用哪个方法，这就叫做方法的重载。第26页/共63页27【案例2-5】方法重载。本案例定义了一个OverTest类。在该类中，重载了Area方法。第27页/共63页282.3.5运算符重栽运算符也是C#类的一个重要成员，系统对大部分运算符都给出了常规定义，这些定义大部分和现实生活中这些运算符的意义相同。但可以根据需要给这些运算符赋予一个新的含义，这就是运算符重载。运算符重载允许为运算指定用户定义的运算符实现，其中一个或两个操作数是用户定义的类或结构类型。C#中运算符重载的基本格式如下：返回值类型operator运算符（运算对象列表）重载的实现部分；第28页/共63页29【案例2-6】复数类。本案例定义了一个复数类，展示了如何使用运算符重载复数加法运算。第29页/共63页302.3.6this关键字this关键字引用类的当前对象，成员通过this关键字可以知道自己属于哪一个实例。this关键字是一个隐含引用，它隐含于每个类的成员函数中。但需要注意的是静态函数没有this关键字。this关键字可用于从构造函数、实例方法和实例访问器中访问成员。第30页/共63页31以下是this的常用用途。（1）限定被相似的名称隐含的成员，例如：publicEmployee(stringname,stirngalias)this.name=name;this.alias=alias;（2）将对象作为参数传递到其他方法，例如：CalcTax(this);（3）声明索引器，例如：publicintthisintindexgetreturnarrayindex;setarrayindex=value;第31页/共63页322.4域、属性和索引2.4.1域域又称字段，它是类的一个成员，这个成员代表与对象或类相关的变量。一个域相当于C+类中的简单成员变量。域的声明格式为：域修饰符域类型域名;与变量定义一样，域也可以在定义的时候赋初值，如：stringmodel=Nisan;域修饰符可以是new、public、protected、internal、private、static、readonly等。第32页/共63页332.4.2属性属性是对现实世界中实体特征的抽象，它提供了一种对类或对象特征进行访问的机制。例如：字体、颜色、标题等都可以作为属性。属性所描述的是状态信息，在类的某个实例中，属性的值表示该对象相应的状态值。与域相比，属性具有良好的封装性。属性不允许直接操作数据内容，而是通过访问器进行访问。这种机制可以把读取和写入对象的某些特性与一些操作关联起来；甚至，它们还可以对此特性进行计算。第33页/共63页34定义属性的格式如下：访问修饰符属性类型属性名getset第34页/共63页35usingSystem;classWindowprivatedoublem_width=30;publicdoubleWidthgetreturnm_width;setm_width=value;publicstaticvoidMain()Windoww=newWindow();w.Width=20;Console.WriteLine(“Thewidthofwindowis0.”,w.Width);第35页/共63页36可以说，属性是一种特殊的方法，但属性和方法也有不同之处，主要有：（1）属性不必使用圆括号，但方法一定使用圆括号。（2）属性不能制定参数，方法可以指定参数。（3）属性不能使用void类型，方法则可以使用void类型。第36页/共63页372.4.3索引器索引器允许类或结构的实例按照与数组相同的方式进行索引。索引器类似于属性，不同的是索引器包含参数。定义索引的方式和定义属性非常类似，主要有两部分：使用this关键字。定义一个索引值。第37页/共63页38【案例2-7】带索引的类。本案例说明如何声明私有数组字段myArray和索引器。通过使用索引器可直接访问实例bi。第38页/共63页392.5继承与多态继承是面向对象程序设计的一个重要特征，它允许在现有类的基础上创建新类，新类从现有类中继承类成员，而且可以重新定义或加进新的成员，从而形成类的层次或等级。一般称被继承的类为基类或父类，而继承后产生的类为派生类或子类。第39页/共63页402.5.1派生类的声明派生类的声明格式为：类修饰符class派生类类名:基类类名类体在类的声明中，通过在类名的后面加上冒号和基类名表示继承。第40页/共63页41【案例2-8】派生类的实例。从Person类派生一个新类Employee。第41页/共63页422.5.2多态性多态性是指不同的对象收到相同的消息时，会产生不同动作。从而实现“一个接口，多个方法”。它允许以相似的方式来对待所有的派生类，尽管这些派生类是各不相同的。C#支持两种类型的多态性：（1）编译时的多态性是通过重载类实现的，系统在编译时，根据传递的参数个数、类型信息决定实现何种操作。（2）运行时的多态性是指在运行时，根据实际情况决定实现何种操作。C#中运行时的多态性通过虚函成员实现。第42页/共63页43如果希望基类中某个方法能够在派生类中进一步得到改进，那么可以把这个方法在基类中定义为虚方法。类中的方法前加上了virtual修饰符成为虚方法，反之为非虚方法。使用了virtual修饰符后不允许再有static,abstract或override修饰符。普通方法重载要求方法名称相同，参数类型和参数个数不同，而虚方法重载要求方法名称、返回值类型、参数表中的参数个数、类型顺序都必须与基类中的虚函数完全一致。在派生类中声明对虚方法的重载要求在声明中加上override关键字，而不能有new、static或virtual修饰符。第43页/共63页442.5.3protected访问修饰符前面提到的protected访问修饰符可以将类成员的作用域限制在本类和由它所派生出的类中。例如在下面的代码中，将Weight成员变量声明为受保护后，就只有Animal和由它所派生的类可以访问该成员变量了。第44页/共63页45【案例2-9】动物类。本案例用语演示保护成员的使用。第45页/共63页462.5.4密封类C#提供一种不能被继承的类，称为密封类。密封类的声明方法是在类名前加上sealed修饰符。修饰符abstract和sealed不能同时使用。第46页/共63页472.6抽象类与接口2.6.1抽象类当创建一个类时，有时需要让该类包含一些特殊的方法，该类对这些方法不提供具体实现，但该类的派生类必须实现这些方法，这些方法在C#中称为抽象方法。抽象方法必须是一个没有被实现的空方法。包含抽象方法的类称为抽象类，抽象类中也可以包含非抽象方法。因为抽象类是用来作为基类的，所以不能直接被外部程序实例化，而且也不能被密封。第47页/共63页48声明抽象方法的基本语法为：访问修饰符abstract返回类型方法名（参数列表）;声明抽象类的基本语法为：访问修饰符abstract类名第48页/共63页49例如：publicabstractclassAnmialprotecteddoubleWeight;publicabstractvoidEat();/抽象方法第49页/共63页50当派生类从抽象类中继承一个抽象方法时，派生类必须重载该抽象方法。下面代码中，Cat类派生自Animal类，并通过使用override关键字重载了Animal类中的Eat方法。publicclassCat:AnimalpublicoverridevoidEat()Console.WriteLine(Eatfish);第50页/共63页51【案例2-10】形状类。本案例定义一组具有继承关系的类。Shape(形状)类是一个抽象类，包含了4个数据成员（坐标：x、y,颜色:c,图形对象:g）、一个构造方法和两个抽象方法（求面积方法：area()，画图的方法：draw（）。Square(正方形)由Shape派生而来；Rectangle(矩形)由Square派生而来；Circle(圆)由Shape派生而来。第51页/共63页522.6.2接口一个接口定义一个协定。实现接口的类或结构必须遵守其协定。在某种程度上，接口像一个抽象类。和任何类一样，接口可以定义方法、属性、事件等。但是，接口不提供成员的实现。实现接口的任何类都必须提供接口中所声明的抽象成员的定义。第52页/共63页531接口声明接口声明的格式为：访问修饰符interface接口名：基接口接口体第53页/共63页54接口体定义与类相似。要注意的是，接口的成员可以是方法、属性、事件和索引，但不能是常数、字段、运算符、实例构造函数、析构函数或类型，也不能是任何种类的静态成员。此外，对接口还有以下限制：（1）接口可以用任何可访问性来声明，但接口成员必须全都具有公共可访问性。（2）不能向成员或接口自身附加安全性权限。（3）接口可以定义类构造函数，但不能定义实例构造函数。第54页/共63页552接口实现接口可以由类和结构实现。实现的接口的标识符出现在类的基列表中。如下示例中，类EditBox从类Control派生，并且同时实现IControl和IDataBound。interfaceIDataBoundvoidBind(Binderb);publicclassEditBox:Control,IControl,IDataBoundpublicvoidPaint().publicvoidBind(Binderb).第55页/共63页56【案例2-11】栈。本案例实现了一个字符栈。第56页/共63页573接口的用处一个设计良好的接口可以包含一个紧密相关的功能集合，这些功能定义了一些特定的行为。当一个类实现了这个接口时，该类就实现了这些行为。可以为接口扩展新的增强实现，而不破坏现有的代码，因此使用接口使得程序的兼容性增强，另外也可以通过开发新的接口或接口的新的实现来增强功能。接口的用处具体体现在下面几个方面：（1）通过接口实现不相关类的相同行为，而无需考虑这些类之间的关系。（2）通过接口指明多个类需要实现的方法。（3）通过接口了解对象的交互界面，而无需了解对象所对应的类。第57页/共63页584接口与抽象类的比较抽象类是一种不能实例化的类，通常是部分实现的或完全不实现的，从而它可以用来封装类的通用功能。与抽象类不同的是，接口是一个完全抽象的成员集合。这个成员集合为相关操作定义了一个规则。接口的实现完全留给类设计者去完成。使用抽象类的好处是：通过更新父类，所有派生类都将自动进行相应更新。而接口在创建后就不能再更改了。如果需要修改接口，则必须创建新的接口。表2-5给出了选择接口和抽象类的一些建议。第58页/共63页592.7委托与事件2.7.1委托委托属于引用类型，其作用类似于C+中函数指针的用途。与函数指针不同，委托实例独立于它所封装的方法的类；最主要的是那些方法与委托的类型是兼容的。另外，函数指针只能引用静态函数，而委托可以引用静态和实例方法。第59页/共63页60【案例2-12】演示委托。本案例演示委托的定义和使用方法。第60页/共63页612.7.2事件事件是对象发送的消息，以发信号通知操作的发生。操作可能是由用户交互（例如鼠标单击）引起的，也可能是由某些其他的程序逻辑触发的。引发（触发）事件的对象叫做事件发送方。捕获事件并对其作出响应的对象叫做事件接收方。在事件通信中，事件发送方类不知道哪个对象或方法将接收到（处理）它引发的事件。所需要的是在源和接收方之间存在一个媒介（或类似指针的机制）。这个媒介就是委托。第61页/共63页62【案例2-13】挡位模拟。本案例演示如何通过委托来定义事件。第62页/共63页63版权所有感谢您的观看！第63页/共63页