面向对象实例

1、面向对象设计（ood）思想（c#）任务：设计媒体播放器软件如何设计：一、传统过程化设计思想假定该媒体播放器目前只支持音频文件mp3和wav。按照结构化设计思想，设计出来的播放器的代码如下： public class mediaplayer        private void playmp3()           messagebox.show("play the mp3 file.");   

2、;      private void playwav()           messagebox.show("play the wav file.");         public void play(string audiotype)             &

3、#160;   switch (audiotype.tolower()                  case ("mp3"):              playmp3();       

4、60;      break;           case ("wav"):              playwav();              break;&#

5、160;                               从传统的过程化设计思想来看，这是一段既实用又简洁的代码。如果，客户又提出新的要求：要播放器不仅仅播放mp3和wav文件，还要播放其他音频文件如wma、mp4等，为此我们要不断地增加相应地播放方法和修改条件语句，直止条件语句足够长。如果，客户感到这个媒体播放器功

6、能太少了，只能闻其声，不能见其人，太单一。如果在听着优美音乐的同时又能看到歌唱者潇洒、英俊的舞姿那就更好了。从代码设计的角度看，他们希望媒体播放器支持视频文件了。也许你会想，不会再增加视频这方面的代码，可以，在增加视频媒体的播放方法，在修改条件判断语句，如果还有其他，还可以同样地增加、修改。到此你也许会提出，要是不修改或很少修改原来的代码就能增添其他功能该多好啊！这样看，原来的软件设计结构似乎有点问题。事实上，随着功能的不断增加，你越来越发现这个设计非常的糟糕，因为它根本没有为未来的需求变更提供最起码的扩展。为了应接不暇的变更需求，你不得不不厌其烦地修改原来的代码，使其适应需求变化，甚至在修改

7、代码时，由于过多的代码依赖关系弄得人焦头烂额，直止一塌糊涂。二、面向对象设计思想还是以设计一个媒体播放器为例，设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想（ood）来做做看如何！根据ood的思想，我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下：public class mp3     public void play()            messagebox.show("play the mp3 file.&quo

8、t;);       public class wav     public void play()            messagebox.show("play the wav file.");       public class mediaplayer     

9、; switch (audiotype.tolower()                  case ("mp3"):                       mp3 m = new mp3()

10、;             m.play();              break;           case ("wav"):        

11、      wav w = new wav();w.play();              break;                            

12、0;    现在我们重构代码，建立统一的play()方法，（在后面的设计中，你会发现这样改名是多么的重要！）更改媒体播放类mediaplayer的代码。如果这样的设计代码，实质上没有多大的变化，只是对原来过程化设计思想的一种替代，并没有击中要害，亦然没有灵活性、可扩展性。       2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的)我们不访这样设想：既然mp3和wav都属于音频文件，都具有音频文件的共性，应该建立一个共同的audiomedia父类。 public class audiomed

13、ia     public void play()            messagebox.show("play the audiomedia file.");      现在引入继承思想，ood就有点雏形了（不是说有了继承就有了ood思想，这里只是从继承的角度谈一谈ood思想，当然从其他角度如合成、聚合等角度也能很好地体现ood思想）。其实在现实生活中，我们的播放器播放的只能是某种

14、具体类型的音频文件如mp3，因此这个audiomedia类只能是音频媒体的一个抽象化概念，并没有实际的使用情况。对应在ood设计中，既这个类永远不会被实例化。为此我们应将其改为抽象类，如下： public abstract class audiomedia     public abstract void play();   public class mp3:audiomedia     public override void play()   

15、60;       messagebox.show("play the mp3 file.");       public class wav:audiomedia     public override void play()            messagebox.show("play the wav

16、 file.");       public class mediaplayer           /根据需要完成任务的单向分派   public void play(audiomedia media)                  media.play();&#

17、160;     到此，我们通过单向分派技术使ood思想得到进一步的体现。现在的设计，即满足了类之间的层次关系，又保证了类的最小化原则，同时又体现了面向对象设计原则（开闭原则、里氏代换原则）更利于扩展。（止此，你会发现play方法名的更改是多么必要）。 如果现在又增加了对wma、mp4等音频文件的播放，只需要设计wma类，mp4类，并继承audiomedia，在相应的子类中重写play方法就可以了，mediaplayer类对象的play方法根本不用任何改变。 如果让媒体播放器能够支持视频文件，必须另外设计视频媒体的类。因视频文件和音频

18、文件有很多不同的地方，不可能让视频继承音频。假设我们播放器支持rm和mpeg格式的视频。视频类代码如下： public abstract class videomedia     public abstract void play();   public class rm:videomedia     public override void play()           

19、 messagebox.show("play the rm file.");       public class mpeg:videomedia     public override void play()            messagebox.show("play the mpeg file.");     

20、;  这样设计还是有点糟糕，这样就无法实用原有的mediaplayer类了。因为你要播放的视频rm文件并不是音频媒体audiomedia的子类。        不过，我们可以这样想，无论音频媒体还是视频媒体都是媒体，有很多相似的功能，如播放、暂停、停止等，为此我们把“媒体”这个概念抽象出来做为一个接口。（虽然也可以用抽象类，但在c#里只支持类的单继承，不过c#支持接口的多继承）。根据接口的定义，你完全可以将相同功能的一系列对象实现同一个接口。让音频媒体类及视频媒体类都继承媒体这个接口。代码如下： 

21、0;public interface imedia     void play();   public abstract class audiomedia:imedia     public abstract void play();   public abstract class videomedia:imedia     public abstract void play();   

22、这样再更改mediaplayer类的代码： public class mediaplayer       public void play(imedia media)                  media.play();             现在看来，程序是不是有很大

23、的灵活性和可扩展性了。总结一下，从mediaplayer类的演变，我们可以得出这样一个结论：在调用类对象的属性和方法时，尽量避免将具体类对象作为传递参数，而应传递其抽象对象，更好地是传递接口，将实际的调用和具体对象完全剥离开，这样可以很好地体现了软件工程的灵活性、扩展性。        现在看起来似乎很完美了，但我们忽略了mediaplayer的调用者这个事实。仍然需要条件语句来实现。例如，在客户端程序代码中，用户通过选择cbbmediatype组合框的选项，决定播放音频媒体还是视频媒体，然后单击play按钮执行。 

24、;public void btnplay_click(object sender,eventargs e)      imedia media = null;     switch (cbbmediatype.selectitem.tostring().tolower()              case ("mp3"):    

25、60;         media = new mp3();              break;                       /其它类型略; 

26、;       case ("rm"):              media = new rm();              break;          

27、0; /其它类型略；          mediaplayer player = new mediaplayer();     player.play(media);   2.2设计模式、条件外置及反射技术的应用随着需求的增加，程序将会越来越复杂。此时就应调整设计思想，充分考虑到代码的重构和设计模式的应用。最后当设计渐趋完美后，你会发现，即使需求不断增加，你也可以神清气爽，不用为代码设计而烦恼了。 为了实现软件工程的三个主要目标：重用性

28、、灵活性和扩展性。我们不访用设计模式、条件外置及反射来实现。使用工厂模式，能够很好地根据需要，调用不同的对象（即动态调用），保证了代码的灵活性。虽然这里有两种不同类型的媒体audiomedia和videomedia（以后可能更多），但它们同时又都实现imedia接口，所以我们可以将其视为一种产品。媒体工厂接口如下： public interface imediafactory     imedia createmedia();   然后为具体的媒体文件对象搭建工厂，并统一实现媒体工厂接口： public

29、class mp3factory:imediafactory     public imedia createmedia()            return new mp3();      /其它工厂略； public class rmfactory:imediafactory     public imedia createmedia() &

30、#160;          return new rm();      /其它工厂略；  写到这里，也许有人会问，为什么不直接给audiomedia和videomedia类搭建工厂呢？很简单，因为在audiomedia和videomedia中，分别还有不同的类型派生，如果为它们搭建工厂，则在createmedia()方法中，仍然要使用条件判断语句，代码缺乏灵活性，不利扩展。 还有一个问题，就是真的有必要实现audiomedia和videomed

31、ia两个抽象类吗？让其子类直接实现接口不是更简单？对于本文提到的需求，是能实现的。但不排除audiomedia和videomedia它们还会存在其他区别，如音频文件还需给声卡提供接口，而视频文件还需给显卡提供接口。如果让mp3、wav、rm、mpeg直接实现imedia接口，而不通过audiomedia和videomedia，在满足其它需求的设计上也是不合理的。现在客户端程序代码发生了稍许的改变： public void btnplay_click(object sender,eventargs e)  imediafactory factory = null;&

32、#160;    switch (cbbmediatype.selectitem.tostring().tolower()         /音频媒体        case ("mp3"):              factory = new mp3factory(

33、);              break;         /视频媒体case ("rm"):              factory = new rmfactory();     &#

34、160;        break;            /其他类型略；          mediaplayer player = new mediaplayer();     player.play(factory.createmedia();   到这里，我们再回过头来看

35、mediaplayer类。这个类中通过单向分派，根据传递参数的不同，分别实现了不同对象的play方法。在不用工厂模式时，这个类对象会运行得很好。作为一个类库或组件设计者来看，他提供了一个不错的接口，供客户端程序调用。利用工厂模式后，现在看来mediaplayer类已经多余。所以，我们要记住的是，重构并不仅仅是往原来的代码添加新的内容。当我们发现一些不必要的设计时，还需要果断地删掉这些冗余代码。修改后的代码如下： public void btnplay_click(object sender,eventargs e)  imediafactory factory =

36、 null;     switch (cbbmediatype.selectitem.tostring().tolower()                      case ("mp3"):             

37、; factory = new mp3factory();              break;               /其他类型略；        case ("rm"):     

38、;         factory = new rmfactory();              break;            /其他类型略；          imedia media = facto

39、ry.createmedia();     media.play();   如果你在最开始没有体会到imedia接口的好处，在这里你应该已经明白了。我们在工厂模式中用到了该接口；而在客户端程序中，仍然要使用该接口。使用接口有什么好处？那就是你的主程序可以在没有具体业务类的时候，同样可以编译通过。因此，即使你增加了新的业务，你的客户端程序是不用改动的。 不过，这样写客户端代码还是不够理想的，依然不够灵活，在判断具体创建哪个工厂的时候，仍需条件判断。现在看来，如果执行者没有完全和具体类分开，一旦更改了具体类的业务，例如

40、增加了新的工厂类，仍然需要更改客户端程序代码。我们可以通过反射技术、条件外置很好地做到客户端的灵活性。条件外置来实现，即通过应用程序的配置文件来实现。我们可以把每种媒体文件类的类型信息放在配置文件中，然后根据配置文件来选择创建具体的对象。并且，这种创建对象的方法将使用反射技术来完成。首先，创建配置文件：  <appsettings>  <add key="mp3" value="medialibrary.mp3factory" />  <add key="wav" value=" medialibrary.wavfactory" />  <add key="rm"