第5章面向对象高级编程.ppt

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1、第5章面向对象高级编程2Ch5Ch5面向对象面向对象高级高级编程编程5.1 基本概念基本概念5.2 利用类实现继承利用类实现继承5.3 利用接口实现继承利用接口实现继承5.4*类的其他封装形式类的其他封装形式5.5 集合与泛型集合集合与泛型集合5.1 5.1 基本概念基本概念5.1.1 面向对象编程的原则面向对象编程的原则5.1.2 基类与扩充类基类与扩充类5.1.3 方法重写与隐藏方法重写与隐藏5.1.4 base关键字关键字5.1.5 继承过程中构造函数的继承过程中构造函数的处理处理5.1.1 5.1.1 面向对象编程的原则面向对象编程的原则1封装封装封装封装是指将业务逻辑封装到一个单独的

2、类或者结构中。是指将业务逻辑封装到一个单独的类或者结构中。封装时既可以像定义一个普通的类一样，也可以将类声明封装时既可以像定义一个普通的类一样，也可以将类声明为抽象类、分部类、密封类、嵌套类、泛型类等。为抽象类、分部类、密封类、嵌套类、泛型类等。2继承继承继承继承是描述是描述“类成员类成员”及其层次关系的一种方式，类及其层次关系的一种方式，类似于描述似于描述“家族成员家族成员”及其层次关系。换言之，某个类的及其层次关系。换言之，某个类的成员可以在其子类系列中体现，也可以不体现。成员可以在其子类系列中体现，也可以不体现。5.1.1 5.1.1 面向对象编程的原则面向对象编程的原则（1）继承的用途

3、）继承的用途继承继承的用途是简化类的重复设计工作量，同时还能避的用途是简化类的重复设计工作量，同时还能避免设计的不一致性。免设计的不一致性。（2）单继承与多继承）单继承与多继承单继承单继承主要用于描述主要用于描述“父子关系父子关系”方式的相邻层次的方式的相邻层次的继继承特性。承特性。（3）实现继承的方式）实现继承的方式C#提供了两种实现继承的方式，一是通过类来实现，提供了两种实现继承的方式，一是通过类来实现，二是通过接口来实现二是通过接口来实现。5.1.2 5.1.2 基类与扩充类基类与扩充类1基本语法基本语法在在C#语言中，用冒号（语言中，用冒号（“：”）表示继承。其中被）表示继承。其中被继

4、承的类只能有一个，叫作基类或者父类；从基类继承的类只能有一个，叫作基类或者父类；从基类继承的类称为扩充类，又叫子类或者派生类。继承的类称为扩充类，又叫子类或者派生类。访问修饰符访问修饰符 static class 类名类名:基类基类，接口序列，接口序列 类成员类成员5.1.2 5.1.2 基类与扩充类基类与扩充类【例【例5-1】演示继承机制中类的封装基本用法，运演示继承机制中类的封装基本用法，运行效果如图行效果如图5-1所示。所示。85.1.3 5.1.3 方法重写与隐藏方法重写与隐藏多态性多态性的定义是：同一操作可分别作用于不同的类的实例，此时不同的定义是：同一操作可分别作用于不同的类的实例

5、，此时不同的类将进行不同的解释，最后产生不同的执行结果的类将进行不同的解释，最后产生不同的执行结果。1方法重写（方法重写（virtual、override）使用使用虚拟方法与重写方法时，需要注意下面几个方面。虚拟方法与重写方法时，需要注意下面几个方面。虚拟虚拟方法不能声明为静态（方法不能声明为静态（static）的。因为静态的方法是应用在类这）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通过对象进行操作，所以无法通一层次的，而面向对象的多态性只能通过对象进行操作，所以无法通过类名直接调用。过类名直接调用。virtual不能和不能和private一起使用。声明为一起使用。声明为

6、private就无法在扩充类中重写就无法在扩充类中重写了。了。重写重写方法的名称、参数个数、参数类型以及返回类型都必须和虚拟方方法的名称、参数个数、参数类型以及返回类型都必须和虚拟方法的一致。法的一致。95.1.3 5.1.3 方法重写与隐藏方法重写与隐藏2.方法方法隐藏隐藏（new）编写方法时，如果希望扩充类重写基类的方法，需要在扩充类中用编写方法时，如果希望扩充类重写基类的方法，需要在扩充类中用override声明；如果希望隐藏基类的方法，在扩充类中需要用声明；如果希望隐藏基类的方法，在扩充类中需要用new声声明，这就是明，这就是C#语言进行版本控制的依据。语言进行版本控制的依据。除了重写

7、基类的方法外，还可以在扩充类中使用除了重写基类的方法外，还可以在扩充类中使用new修饰符来隐藏基修饰符来隐藏基类中同名的方法。类中同名的方法。与方法重写不同的是，使用与方法重写不同的是，使用new关键字时并不要求基类中的方法声明关键字时并不要求基类中的方法声明为为virtual，只要在扩充类的方法前声明为，只要在扩充类的方法前声明为new，就可以隐藏基类的，就可以隐藏基类的方法方法。105.1.3 5.1.3 方法重写与隐藏方法重写与隐藏【例【例5-2】演示演示virtual、override、new的基本的基本用法，运行效果如图用法，运行效果如图5-2所示。所示。115.1.4 base5.

8、1.4 base关键字关键字在在C#语言中，用语言中，用base关键字表示基类的实例。关键字表示基类的实例。利用利用base关键字调用其他构造关键字调用其他构造函数函数。利用利用base关键字调用基类中的关键字调用基类中的方法方法。【例【例5-3】演示演示base关键字的基本用法，运行效果关键字的基本用法，运行效果如图如图5-3所示。所示。125.1.5 5.1.5 继承过程中构造函数的处理继承过程中构造函数的处理C#在内部按照下列顺序处理构造函数：从扩充在内部按照下列顺序处理构造函数：从扩充类依次向上寻找其基类，直到找到最初的基类，然后类依次向上寻找其基类，直到找到最初的基类，然后开始执行最

9、初的基类的构造函数，再依次向下执行扩开始执行最初的基类的构造函数，再依次向下执行扩充类的构造函数，直至执行完该扩充类的构造函数为充类的构造函数，直至执行完该扩充类的构造函数为止止。【例【例5-4】演示继承过程中构造函数的执行顺序，演示继承过程中构造函数的执行顺序，运行效果如图运行效果如图5-4所示。所示。135.2 5.2 利用类实现继承利用类实现继承5.2.1 抽象抽象5.2.2 利用类继承实现图形的绘制利用类继承实现图形的绘制145.2.1 5.2.1 抽象抽象抽象抽象（abstract）关键字既可以用于类的声明，）关键字既可以用于类的声明，也可以用于类成员的声明。用也可以用于类成员的声明

10、。用abstract关键字声明类关键字声明类时，表示该类是一个抽象类，其含义是该类只能用做时，表示该类是一个抽象类，其含义是该类只能用做其他类的基类，无法直接实例化这个类；用其他类的基类，无法直接实例化这个类；用abstract修饰符声明类成员时，表示该修饰符声明类成员时，表示该成员成员为抽象成员为抽象成员。【例【例5-5】演示演示abstract关键字的基本设计方法，运行效果关键字的基本设计方法，运行效果如图如图5-5所示。所示。155.2.2 5.2.2 利用类继承实现图形的绘制利用类继承实现图形的绘制【例例5-6】演示如何通过类继承实现几何图形的绘制，演示如何通过类继承实现几何图形的绘制

11、，运行效果如图运行效果如图5-6所示。所示。165.3 5.3 利用接口实现继承利用接口实现继承5.3.1 接口的声明和实现接口的声明和实现5.3.2 通过接口实现继承通过接口实现继承175.3.1 5.3.1 接口的声明和实现接口的声明和实现1声明接口声明接口在在C#语言中，使用语言中，使用interface关键字声明一个接口。关键字声明一个接口。语法为：语法为：访问修饰符访问修饰符 interface 接口名称接口名称 接口体接口体185.3.1 5.3.1 接口的声明和实现接口的声明和实现2隐式实现接口隐式实现接口接口接口是通过类来实现的，实现接口的类必须严是通过类来实现的，实现接口的类

12、必须严格按照接口的声明来实现接口提供的功能。有了接格按照接口的声明来实现接口提供的功能。有了接口，就可以在不影响已经公开的现有接口声明的情口，就可以在不影响已经公开的现有接口声明的情况下，在类中去修改接口的内部实现，从而使况下，在类中去修改接口的内部实现，从而使兼容兼容性问题最小化。性问题最小化。3显式实现接口显式实现接口由于由于不同接口中的成员（方法、属性、事件或不同接口中的成员（方法、属性、事件或索引器）有可能会重名，因此，在一个类中实现接索引器）有可能会重名，因此，在一个类中实现接口中的成员时，可能会存在多义性的问题。为了解口中的成员时，可能会存在多义性的问题。为了解决此问题，可以显式实

13、现接口中的成员，即用完全决此问题，可以显式实现接口中的成员，即用完全限定的接口成员名称作为标识符。限定的接口成员名称作为标识符。195.3.1 5.3.1 接口的声明和实现接口的声明和实现【例【例5-7】演示接口的声明与实现，结果如图演示接口的声明与实现，结果如图5-8所示。所示。205.3.2 5.3.2 通过接口实现继承通过接口实现继承1接口和抽象类的区别接口和抽象类的区别接口的作用在某种程度上和抽象类的作用相似，但接口的作用在某种程度上和抽象类的作用相似，但它与抽象类不同的是，接口是完全抽象的成员集合。它与抽象类不同的是，接口是完全抽象的成员集合。另外，类可以继承多个接口，但不能继承多个

14、抽象另外，类可以继承多个接口，但不能继承多个抽象类类。2基本用法基本用法接口可以继承其他接口，语法为接口可以继承其他接口，语法为访问修饰符访问修饰符 interface 接口名称接口名称:被继承的接口列表被继承的接口列表 接口体接口体215.3.2 5.3.2 通过接口实现继承通过接口实现继承【例【例5-8】演示如何利用接口实现多继承，结演示如何利用接口实现多继承，结果如图果如图5-9所示。所示。225.5 5.5 集合与泛型集合集合与泛型集合5.5.1 基本基本概念概念5.5.2 列表和排序列表和排序列表列表5.5.3*其他泛型集合类其他泛型集合类5.5.4*自定义泛型集合类自定义泛型集合类

15、235.5.1 5.5.1 基本概念基本概念1集合集合集合是指一组组合在一起的性质类似的类型化对象。集合是指一组组合在一起的性质类似的类型化对象。将紧密相关的数据组合到一个集合中，可以更有效将紧密相关的数据组合到一个集合中，可以更有效地对其进行管理，如用地对其进行管理，如用foreach来处理一个集合的来处理一个集合的所有元素等。所有元素等。245.5.1 5.5.1 基本概念基本概念2、泛型集合、泛型集合一一种强类型的集合种强类型的集合，能，能提供比非泛型集合好得多的类型安全性和性能提供比非泛型集合好得多的类型安全性和性能。常用的泛型集合：常用的泛型集合：（1）List dinosaurs=

16、new List();（2）SortedList list=new SortedList();list.Add(txt,notepad.exe);list.TryGetValue(tif,out value)（3）string words=a,b,c;LinkedList sentence=new LinkedList(words);（4）Dictionary d=new Dictionary();d.Add(txt,notepad.exe);（5）Queue q=new Queue();q.Enqueue(one);（6）Stack s=new Stack();s.Push(one);s.P

17、op();255.5.1 5.5.1 基本概念基本概念【例【例5-9】演示扩展类型的基本用法，运行效果演示扩展类型的基本用法，运行效果如图如图5-14所示。所示。265.5.2 5.5.2 列表和排序列表列表和排序列表列表：列表：System.Collections.Generic.List，表示可通过索引表示可通过索引访问的强类型对象，列表中可以有重复的元素。访问的强类型对象，列表中可以有重复的元素。排序列表排序列表：SortedList，和和List相似相似。区别区别：排序列表排序列表自动自动按键（按键（Key）升序排序）升序排序。【例【例5-10】演示列表和排序列表的基本用法，结果如图演示列表和排序列表的基本用法，结果如图5-15所所示。示。