ASP.NET程序设计（高职计算机专业系列教材）-第四章 C#面向对象编程.ppt

第四章 c#面向对象编程 第四章第四章 c#c#面向对象编程面向对象编程 4.1 类、对象和实例 4.2 类的数据成员 4.3 类的函数成员 4.4 继承和接口 4.5 命名空间 4.6 常见c#类操作实例 第四章 c#面向对象编程 本章教学要求： 本章主要学习类、对象和实例，以及类的 数据成员和函数成员、继承和接口的定义和 实现以及命名空间的概念及使用。这些以及 上一章的委托和事件的定义及实现将为全书 后续章节的学习奠定良好的基础。 第四章 c#面向对象编程 第四章第四章 c#c#面向对象编程面向对象编程 c#是microsoft公司为.net量身定做的最 好的编程语言，c#语言具有面向对象编程 语言的所有特性，如封装、继承、多态等 。 第四章 c#面向对象编程 4.1 4.1 类、对象和实例类、对象和实例 4.1.1 一个简单的c#类程序 c#程序的开发方式通常有两种： 一种是使用visual studio.net提供的集成 开发环境ide进行开发。 第四章 c#面向对象编程 上机步骤为： （1）进入vs.net提供的集成开发环境ide/选择“文件 ”/“新建”/“项目”菜单项/打开“新建项目”对话框/“项目 类型”选为“visual c#项目”；“模板”选择“控制台应用 程序”/修改项目所在的目录位置，并给项目命名（如 aaa）。 （2）编辑用户类名.cs文件（作法是将下面例4.1-4.7 中所给代码全部替换原先自动生成的代码）/存盘/在解 决方案资源管理器中右击aaa项目，然后单击“设为启动 项目”。 （3）在“调试”菜单上，单击“开始执行(不调试)”。即 可看到运行结果的黑色屏幕输出。 第四章 c#面向对象编程 另一种是使用文本编辑器编写c#程序代码，然后 以.cs为扩展名保存源文件，并用命令行编辑器程 序csc.exe进行编译。于是，c#编译器在类文件 *.cs所在的目录下就会生成了一个.exe文件。运行 这个.exe文件，并完成人机对话操作就会输出程序 的运行结果。 注意：c#开发程序的两种方式在本 章均可采用，由于篇幅所限，本章主 要用第二种即文本编辑器方式介绍， 而第一种即控制台方式也可自行上机 采用。 第四章 c#面向对象编程 例4.1创建一个小对话程序。 using system； /用来导入命名空间(namespace)以表明类的层次关系。 class myfirstapp public static void main() console.writeline(“您的用户名是什么?“)； string user=console.readline()； console.writeline(“hello,0,欢迎您学会使用!“,user)； /* writeline()方法的参数表中紧随串后的第一个参数将替换0，依次类推， 还可使用1，2等参数替换串后的第二、三个参数等。 */ 小提示：语法注意点： main()是程序的入口点，每个程序都必须包含一个main()方法。 c#用“；”作为语句的分隔符。 c#程序可以采用单行注释符“/”标注，或多行注释符“/*”和“*/”标注。 c#程序的输入输出通过console来实现。console是system名字空间下的一个 类。在屏幕上输出一个字符串用console.writeline()，接受输入设备的输入用 console.readline()方法。 第四章 c#面向对象编程 执行步骤如下: （1）在记事本中编写如下所示的两个c#程序之一，保存名为lt4-1.cs ，并将该文件存放在c:inetpubwwwroot(即iis默认的web站点目录)中 。 （2）用编译器csc编译程序。 .net框架内置了c#编辑器，可以在命令窗口编译c#文件（单击“开始 ”/“所有程序”/“microsoft visual studio.net 2003”/“visual studio.net工具”/ “visual studio.net 2003命令提示”，打开命令窗 口）。 进入lt4-1.cs文件的保存目录(cdinetpubwwwrootasp_netch4, 本章例子都在此存放)，在命令行中输入：csc lt4-1.cs 显示如图 4.1所示。编译成功后，则在lt4-1.cs文件所在目录下产生可执行文件 lt4-1.exe。 在当前命令窗口中输入lt4-1后运行程序，人机对话输入名字，回 车后的运行结果如图4.2所示。 第四章 c#面向对象编程 图4.2 lt4-1.exe的运行结果图4.1 用csc编译lt4-1.cs文件 第四章 c#面向对象编程 4.1.2 类、对象和实例 对象:是一个自包含的实体，用一组可识别的特性 和行为来标识，通俗地说对象是一个可以区别的存 在. 类：是对象的模板，定义了对象的特性。 类的定义格式为： 属性 类修饰符 class 类名 类体 类实例：是一个真实的对象 . 第四章 c#面向对象编程 在oop中，下面的术语用于描述对象的特性： 属性：是一个名词，描述对象的某种特性。 方法：是一个动词，描述了对象可以完成的工作 ，或希望它完成的工作。 事件：也是一个动词，描述了对象为响应某个动 作而执行的操作。 在前面类定义的基础上，就可以通过new运算 符来创建类的实例（即对象），类实例就是类类 型变量，其创建格式为： 类名 变量名=new 类名（参数）； 第四章 c#面向对象编程 例如:student p=new student(“王兰”，20，200501)； 或：student p； p=new student(“王兰”，20，200501)； /*表明定义了类student的实例p,该实例的三个数据成员 name、age和id值分别为：“王兰”，20，200501 */ 例4.2 定义一个名称为student的类，其中含有三个私有 （private）数据成员：name,age,id；两个公有（public ）函数成员display和student。 第四章 c#面向对象编程 类成员包括函数成员和数据成员。 数据成员:包含类要处理的数据，它包括常数和字 段。 函数成员:可以包含可执行代码的成员统称为该类 的函数成员，一个类的函数成员包括： 方法、属性、事件、运算符、实例构造函数、 析构函数和静态构造函数等。在程序中，对类的 成员的访问要使用点“.”运算符完成。 4.2 类的数据成员 第四章 c#面向对象编程 1类成员访问修饰符 类成员访问修饰符用于指定类成员的可访问性。c#共有public 、private、protected和internal四个类成员访问修饰符。其功 能比较如下表4-1。 表4-1类成员访问修饰符功能比较表 第四章 c#面向对象编程 2静态成员和实例成员 类的成员要么是静态成员，要么是实例成员。当用 static修饰符定义成员时，得到静态成员，静态成员属于 类，为这个类的所有实例所共享；而不用static修饰符定 义的成员，称为实例成员，实例成员属于类的实例。 例4.3 定义一个person类，其中含有一个静态成员count表 示班级中学生人数，一个实例成员number表示学生学号。 第四章 c#面向对象编程 3字段与属性 （1）字段是类中声明的一种数据成员，即与对象或类相关联 的变量。根据在类中定义字段时所用到的修饰符的不同，可 将字段分为：静态字段、实例字段和只读字段。其中静态字 段与实例字段的含义与前面介绍的静态成员与实例成员的含 义一致。 表4-2 三类字段功能比较表 小提示：构造函数是类的特殊函数成员，它主要用于为对象分配空间， 完成对象的初始化工作。其详细情况在4.3节介绍。 第四章 c#面向对象编程 例4.4 字段的声明与使用 （2）属性用于刻画对象的特征或表示对象的状态。属性与字段 不同，它不表示存储位置。相反，属性有访问器，访问器用来 指定在它们的值被读取或写入时需要执行的语句。所以，属性 提供了一种机制，它把读取和写入对象的某些特性与一些操作 关联起来。 给属性赋值时使用set访问器， set访问器始终使用value 关键字设置属性值。而获取属性值时使用get访问器，get访问 器通过return返回属性的值。在访问声明中，如果只有get访问 器，表示是只读属性；如果只有set访问器，表示是只写属性； 如果get访问器和set访问器都有，表示读写属性。 小技巧：c#中利用命令行编辑器程序csc.exe调试程序的方法和c/c+语言中利 用turbo c/c+调试程序的方法相似，即排除一个个小错误后，直到程序运行 全通过为止。 第四章 c#面向对象编程 例4.5 属性的声明与使用 小提示：get和set访问器的首字母 不能大写，否则上机显示出错信息。 第四章 c#面向对象编程 4.3 类的函数成员 1、构造函数和析构函数 构造函数是类的特殊函数成员，它主要用于为对象分配空间，完成对 象的初始化工作。它具有以下特点： 构造函数的名称与类的名称相同。 构造函数可以具有参数，但没有返回值。 构造函数在对象定义（即创建对象）时自动被调用。 在类中没有定义该类的构造函数时，则编译系统会自动生成一个默认 的构造函数。该函数是一个不带参数、函数体为空的函数。 构造函数可以重载，但不能继承。 第四章 c#面向对象编程 构造函数可分为两类：实例构造函数和静态构造 函数。 析构函数是也是类的特殊函数成员，它的主要作 用是释放类的实例（即对象）分配空间。它具有 以下特点： 析构函数的名称与类名相同，但其名称前加一“” 符号。 析构函数不能带有参数，也没有返回值。 当撤消对象时，系统自动调用析构函数。 析构函数不能被重载，也不能被继承。 第四章 c#面向对象编程 2类的方法 方法是表现类或对象行为的函数成员.类中方法的声明 格式如下： 属性集 方法修饰符 返回值类型 方法名（形参列表） 方法体 其中，方法修饰符包括：new、public、protected、 private、internal、static virtual、abstract、 sealed、override和extern。 用修饰符static定义方法时，表示该方法为静态方法；而 未用修饰符static定义的方法为实例方法。 第四章 c#面向对象编程 静态方法不对特定实例进行操作，不与实例相关联，它属 于类，并仅与类相关联，所以调用静态方法不需要创建类 实例。要调用类的静态方法，只需要类名和方法名，中间 加上“.”运算符即可。静态方法只能访问类的静态成员（ 访问非静态成员是错误的）。 实例方法属于类的实例，可对类的某个特定实例进行操作 ，调用实例方法需要通过类的实例，其使用格式为“实例 名.方法名”，实例方法可以访问类中的任何成员。 例4.6 使用静态方法和实例方法 第四章 c#面向对象编程 4.4.1 类的继承、派生、多态性 只所以要使用面向对象的编程思想实现asp.net程序设计， 可以用四个简单的术语来解释：抽象、封装、多态性、继承。 抽象：是隐藏复杂性、类的内部工作细节的过程，以使用户不必知道它的运 作方式。 封装：每个对象都包含它能进行操作所需要的所有信息，这个特性称为封装 。因此对象不必依赖其它对象来完成自己的操作，然而封装并不表示在类中 包含了所需要的所有内容。 多态性：用于表示不同的对象可以执行相同的动作，但要通过它们自己的实 现代码来执行。所以多态性可实现“一个接口，多种方法”。 继承：它定义了类如何相互关联，共享特性。继承的工作方式是，定义类和 子类，其中子类不仅继承了父类的所有特性，还可以定义新的特性。一般称 被继承的类为基类或父类，而称继承后产生的类为派生类或子类。 4.4 继承和接口 第四章 c#面向对象编程 c#中继承有如下重要特性： 只允许单继承，即派生类只能有一个基类。 继承是可以传递的，如果类c从类b派生，而类b从类a派生， 那么类c既继承在类b中声明的成员，又继承在类a中声明的 成员。 派生类能扩展它的直接基类，即派生类可以添加新的成员， 但不能删除从基类继承的成员。 基类的构造函数和析构函数不能被派生类继承。 派生类可以隐藏基类的成员，如果在派生类中声明了与基类 同名的新成员时，基类中的该成员在派生类中就不能访问到 。 1.派生类的声明： 派生类的声明格式为： 属性 类修饰符 class 类名：基类 类体 小提示：在派生类的声明中，通过在类名的后面加 上“： ”和基类的名称一起表示继承。派生类的声明 中的规定同一般类的声明规定相同。 第四章 c#面向对象编程 2.base关键字 用于从派生类中访问基类的成员，其用法如下： 指定创建派生类实例时应调用的基类构造函数，以完成对基 类成员的初始化工作。 在派生类中访问基类的成员。 3.多态性 c#中支持两种类型的多态性： 编译时的多态性：是在程序编译时就决定如何实现某一动作 ，它通过方法重载和运算符重载实现。编译时的多态性在编 译时就知道调用方法的全部信息。 运行时多态性：是在运行时动态实现某一动作，它通过继承 和虚成员实现。 第四章 c#面向对象编程 4.虚方法： 对于类中的方法（即函数成员），若声明时加上virtual 修饰符，则称该方法为虚方法。virtual修饰符不能与修饰 符static、abstract和override一起使用。虚方法重载时 要求方法名称、方法参数类型、方法参数、方法参数顺序 及方法返回值类型都必须与基类中的虚方法完全一样。在 派生类中重载方法时，要加上override修饰符。 第四章 c#面向对象编程 例4.7 定义一个类person，含有姓名name、年令age、肤 色color;定义其构造函数完成对其3个数据成员的初始化 ；定义函数成员display能完成输出其3个数据成员的功能 ，并将其定义为虚函数；定义函数成员print输出“这是在 person类中”信息。再定义第二个类employee，它是以 person类为基类的派生类，其中含有两个数据成员所在 部门名称depa_name和工资salary；定义其构造函数除 完成自己的数据成员初始化外，还利用base关键字调用 基类person的构造函数完成对从基类继承过来的数据成 员的初始化；在employee类中重载display函数，完成对 其数据成员的输出功能；定义函数成员print输出“这是在 employee类中”信息。 第四章 c#面向对象编程 4.4.2 抽象类、密封类、object类和string类 1抽象类 抽象类表示一种抽象的概念，用来为它的派生类提供一个 公共接口。在声明一个类时加上abstract修饰符时就表示声明 该类为抽象类。抽象类只能其它类的基类，不能用该类定义对 象，即不能实例化。 2密封类 在声明一个类时，加上sealed修饰符时就表示该类为密封类。 密封类与抽象类是互斥的，因此修饰符abstract与sealed不能 同时使用。 3object类和string类 object类和string类是在c#编程中经常用到的两个类。 （1）object类 object类是预定义类system. object的别名，object类是所 有其它类型的基类。在c#中，所有类型都是直接或间接地从 object类型中派生而来的。因此，一个object类的变量可以赋 予任何类型的值。例如： 第四章 c#面向对象编程 int i=6; object obj1=i; object obj2=true; object obj3=b; （2）string类 string类型专门用于对字符串的操作, 它是预定义类 system.string的别名。 如：string a=“how are you“; string str1=“mikecat“; 4.4.3 接口 提醒：为什么接口非常有用？在开发大型应用程序时，可能有一组 类都需要执行某个相似的动作。接口允许指定这个相似的动作是什 么，但不定义它是如何实现的。这与继承不同，继承的实现方式是 基类级的。 第四章 c#面向对象编程 接口是类的一种特殊类型。它也是一组抽象的方法，用来 定义类型与使用该类型的用户之间的协定。一个接口可以从多 个基接口继承，而一个类或结构可以实现多个接口。 接口和类一样，可以有方法、属性和事件等成员。但与类 不同的是，接口仅仅提供成员的声明，并不提供成员的实现。 接口成员可以在具体的类或结构代码中实现。因此，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。 1. 接口的定义： 接口定义格式为： 属性接口修饰符 interface 接口名：基接口 接口体 其中，关键字interface、接口名和接口体是必需项，其它项是可选项。接口修饰符 包括：new、public、protected、internal、private。接口体用于定义接口的成员 。如： interface secret /定义接口类型secret void encrypt(); void unencrypt(); 第四章 c#面向对象编程 接口支持多继承。在接口名后可以列举一个或多个继承接口 ，相互之间以“，”号分隔。例如： interface secret1:secret /接口secret1继承secret 2. 接口的实现 当希望类成员展示某些特性时，可以将这些成员分组在接 口中，然后在类或结构中实现。 例4.8：创建一个接口并实现接口。 小提示：“接口”的添加方式同“类”的添加方式一样，因为接口是类 的一种特殊类型。具体作法是：在解决方案窗口，右击项目名称|添加 |添加新项|类|更改类名分别为animal.cs、person.cs、dog.cs。 另：有关委托和事件概念及基本应用参考第三章。 第四章 c#面向对象编程 命名空间（namespace）是c#中重要的一个部分。这里介 绍命名空间（或名字空间）的概念，以及如何创建并使用命名 空间？ 命名空间就是一个名字，它将相关的类归入到一个层次结 构中，更好地组织类，避免命名冲突而且简化了使用。微软 .net框架类库中包含了80多个常用命名空间。例如， system.string是 .net string类型完整的资格名称。但是为 了简化代码起见，只要声明正在使用system名称空间为： using system; 提醒:system 命名空间包含基本类和基类，这些类定义常用的值和引用数 据类型、事件和事件处理程序、接口、属性和异常处理。更多的关于 “system 命名空间”知识参阅vs.net界面“帮助”菜单/“动态帮助”。 4.5 命名空间 第四章 c#面向对象编程 1.namesapce关键字 创建新的命名空间，可以使用namesapce关键字。格式如下： namesapce 1 / name，name1是命名空间名 type_declaratons /声明类型 通过使用namesapce关键字，我们还可以将c#程序或者类 包裹在自身的名称空间中. 2.using关键字 using 命令负责告诉c#编译器在system 库中寻找未知的 类。格式如下： using 命名空间名； 这样，在声明某个类型的实例时，直接用此类型的名称即可 。 第四章 c#面向对象编程 c#程序的常规结构： c#程序可由一个或多个文件组成。每个文件可包含一个或多个命名空 间。一个命名空间除了可包含其他命名空间外，还可包含类、结构、接口 、枚举、委托等类型。以下是 c# 程序的主干，它包含所有这些元素。 / 一个c# 程序的框架 using system; namespace