面向对象程序设计基础.ppt

第5章,面向对象程序设计基础,2,面向对象是在对真实系统建模的基础上的一种软件开发方法。 面向对象的程序是由类和对象组成。 让我们了解这些术语类和对象。,面向对象的方法,基本概念,3,对象和类之间,对象可以是现实生活中的一个物理对象，还可以是某一类概念实体的实例。例如：一辆汽车、一个人、一本书，乃至一种语言、一个图形、一种管理方式，都可以作为一个对象。 类是一组具有相同数据结构和相同操作的对象的集合。类是对一系列具有相同性质的对象的抽象，是对对象共同特征的描述。比如每一辆汽车是一个对象的话，所有的汽车可以作为一个模板，我们就定义汽车这个类。 可以使用类的定义实例化对象，这表示创建该类的一个实例。,“类”和“对象”常常混淆，所以从一开始就正确区分它们是非常重要,4,第3章 面向对象编程基础,3.1 面向对象编程概念 对象是具有属性和操作（方法）的实体。 对象的属性表示了它所处的状态； 对象的操作则用来改变对象的状态达到特定的功能； 对象有一个唯一的标识名以区别于其他对象； 对象有固定的对外接口，它是对象与外界通信的通道。 类是一种抽象的数据类型，它是在对象之上的抽象，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述。 类和对象的关系：类是对象的模板，对象则是类的具体化，是类的实例。,5,对象,属性,型号,价格,里程,行为,起动,停车,行驶,属性,车轮数量,档的数量,行为,加速,换档,刹车,属性,名称,颜色,品种,行为,摇尾巴,吃东西,犬 吠,6,对象具有以下特性： 对象有状态 对象可以显示行为 对象有一个唯一的标志 对象通过消息进行彼此之间的交互。 让我们了解这些概念。,面向对象的基础,7,示例,8,示例,9,思考1 识别对象和类,考虑一个计算机游戏，该游戏中有两个游戏者Tom和Mike，他们要进行相互射击。Tom选择了一支机关枪，Mike选择了一支手枪作为游戏中的武器。请为该游戏设计类，及创建对象。,确定以下对象的可能状态： 手机 立体声播放器,答案： 手机状态：关机，铃声，振动，通话 立体声播放器：播放，暂停，倒带和快进,思考2 识别对象状态,11,Dr. James和 Mr. Hyde 到机票代售站去定购12月3日的票。在代售站，他们向票务人员预订两张头等舱的机票，请确定以下项： 这种情况下的消息接收方。 接收方可能使用的方法。,答案： 在这个示例中，消息的接收方是售票柜台的票务员。 票务员将检查12月3 日是否有两张头等舱的车票。如果有，他将输入详细信息（姓名、年龄、出发日期和座位号），计算所需的费用，然后确定此次预订。,思考3 识别对象方法,12,作为DialCom Telecommunications公司的软件开发小组的成员，分配给你一个任务，要求你创建一个能够接受并显示客户详细信息（如姓名、年龄、电话号码）的软件模型。请确定要创建的类和类的方法。,答案： 根据每个问题说明，所需的类是： Customer 类具有的方法是： 接受客户详细信息 显示客户详细信息,思考4 识别类,13,面向对象程序设计在处理对象时，必须遵循的三个原则是：,1封装 是用一个框架把数据和代码组合在一起。 在C#中，类是支持对象封装的工具。 2继承 通过它可以创建分等级层次的类。 继承是父类和子类之间共享数据和方法的机制，通常把父类称为基类，子类称为派生类。 一个基类可以有任意数目的派生类；C#中一个类只能有一个直接基类，这样的继承结构被称为单继承。 C#通过接口来实现多重继承。接口可以从多个基接口继承。 3多态性 是指同一个操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。 多态性有两种，一种是静态多态，一种是动态多态。,14,5.2定义类,在C#中，“类”是一种数据结构，它可以包含数据成员（常量和字段）、函数成员（方法、属性、事件、索引器、运算符、构造函数、析构函数）。 类是个静态的概念，如果要使用某个类，就应该定义该类的一个或多个实例，每一个实例就是一个对象。如果要使用某个类，只要向该类发送消息即可，而对象会利用自身存在的函数来响应接收的消息。 类类型支持继承，继承是一种使派生类可以对基类进行扩展和专用化的机制。,15,类,对程序员而言，类是 C# 中的一种数据结构（引用类型），用于定义描述对象的数据和操作这些数据的代码。,1 类的声明,访问修饰符 class :基类, / 类的主体 ,示例： class Customer / 类的主体 ,/ 数据成员 / 方法成员,访问修饰符在P69 表51 默认修饰符为：internal,16,5.2.2 类的声明,下面以一个学生类的实例，说明该类在C#中的实现。该类的类图如图5-3所示。 【例5-1】定义一个学生类。 public class Student /属性 /学号、姓名、年龄等 /方法 /长大、入学、毕业等 ,17,语法：,数据成员,访问修饰符,数据类型,成员变量;,private,protected,internal,public,_age，_money；,status,.,int,char,., class Customer public string _name; public int _age; public string _telephone; ,访问成员,步骤 1：创建一个类的对象,Customer aSir = new Customer();,步骤 2：使用点号访问成员变量,aSir._name = “张三“; aSir._age = 52;,18,类成员的访问修饰符 1,19,类成员的访问修饰符 2,Teacher 类,private 成员,protected 成员,public 成员,internal 成员,Student 类,只有 Student 类在 Teacher 类都在同一程序集中，才可访问internal成员,不可访问,不可访问,可以访问,访问Teacher类所有成员,访问Student类所有成员,20,5.2.3 类的静态特性,【例5-2】public和private修饰符的作用。 using System; namespace Example_PublicAndPrivate / / 学生类 / public class Student /属性 public string strName; /公有属性 private int nAge; /私有属性 /方法. ,/ / Main函数类 / class Test / / 应用程序的主入口点。 / static void Main() Student s = new Student(); s.strName = “张三“; /正确 s.nAge = 20; /错误，不能访问 ,21,5.2.3 类的静态特性,上述程序中，定义一个Student类，包含一个公有属性“strName”和一个私有属性“nAge”。在Test类中，试图对学生类的对象s的年龄进行设置，但是Student类的nAge属性是私有的，在其他的类中无法访问，因此程序会报错，报错信息如图5-4所示。而访问其公有属性strName就不会有问题。,22,5.2.4 类的动态行为,类的属性是客观世界实体性质的抽象，而方法是实体所能执行的操作。 下面来看如何声明其动态方法。同属性一样，类的方法也具有访问属性，如public、private、protected等，其定义格式如下： 访问修饰符 返回值类型 方法名(形式参数表) /方法体 下面的例子为Student类定义了公有方法SetAge()和GetAge()，用于设置和获取其静态属性“年龄”。,23,5.2.4 类的动态行为,【例5-3】类的公有方法的示例。 using System; namespace DeclareMethod / / 学生类 / public class Student /属性 public string strName; /公有属性 private int nAge; /私有属性 /方法. public void SetAge(int _nAge) this.nAge = _nAge; ,24,5.2.4 类的动态行为,public int GetAge() return this.nAge; / / Main函数类 / class Class1 static void Main(string args) Student s = new Student(); s.SetAge(20); /赋值年龄 Console.WriteLine(s.GetAge(); /获取年龄 ,25,5.2.4 类的动态行为,程序中为各个学生定义了公有方法SetAge()，其功能是为类的私有属性“年龄”赋值；同时为学生类定义了获取“年龄”属性值的公有方法GetAge()。 通过SetAge()方法，并传递适当的参数，便可以为学生s的年龄赋值，而通过调用GetAge()方法获取其年龄，并输出。,26,5.2.5 创建类的实例,类是现实世界中对象或者关系的模拟，是一个抽象的概念。例如，像“学生”这个概念，世界上并没有一个叫做“学生”的活生生的东西，而只有“张三”或者“李四”这些具体的学生实例，这反应了类和对象的关系。 （1）类是具有相同或相似结构、操作和约束规则的对象组成的集合。 （2）对象是某一类的具体化实例，每一个类都具有某些共同特征对象的抽象。 C#使用new关键字来实现实例化类得到一个具体的对象，其格式如下： 类名 对象名 = new 类名( 实参表 ); 在前面的示例中已经用到创建类实例，都是使用new关键字得到一个具体的学生对象。如下列代码所示： Student s = new Student();,27,5.2.6 继承类,继承的本质是代码重用。当要构造一个新的类时，通常无需从头开始。 例如，在学生类的基础上，可以建立一个“大学生”类。很明显，“大学生”这个类具有自己的新特点，如“所在系”就并不是所有的学生都有的，而是大学生才有的特殊性质。 因此，可以把大学生看作是学生的一种延续，即在继承了学生的属性和方法基础之上，又包含了新的属性或方法。 在构造大学生这个类时，只需在学生类的基础上添加大学生特有的特性即可，而无需从头开始。 此时，称学生类为父类，大学生类为子类。在C#中，用符号“：”来实现类的继承。,28,5.2.6 继承类,【例5-4】类继承的示例。 using System; namespace Example_Inheritance / / 学生类 / public class Student public string strName; /姓名 public int nAge; /年龄 ,29,5.2.6 继承类,/ / 大学生类：继承学生类 / public class CollegeStudent : Student public string strInsititute; /所在系 ,30,5.2.6 继承类,/ / 程序入口：主函数类 / public class MainClass / / 主函数 / static void Main(string args) Student s = new Student(); s.strName = “xiaobao“; s.nAge=18; Console.WriteLine(“姓名：0,年龄1“, s.strName, s.nAge);,31,5.2.6 继承类,/使用子类 Console.WriteLine(“-使用子类-“); CollegeStudent c = new CollegeStudent(); c.strName = “小宝“; c.nAge=23; c.strInsititute = “计算机系“; Console.WriteLine(“姓名：0,年龄：1岁,所属系：2“, c.strName, c.nAge, c.strInsititute); Console.ReadKey(); ,32,5.2.6 继承类,程序运行结果如图5-5所示。 注意：此时，大学生类具有学生类的所有属性和方法，另外，还具有其独自的属性所在系。不难看出，继承就是指一个子类能够直接获得父类的性质或特征，而不必重复定义。显然，继承具有传递性。另外，C#只支持单继承，即一个类只能继承一个父类。,33,using System ; class Vehicle /定义汽车类 public int wheels ; /公有成员，轮子个数 protected float weight ; /保护成员，重量 public void F( ) wheels = 4 ; /正确，允许访问自身成员 weight = 10 ; /正确，允许访问自身成员 ,类的声明 示例,34,class train /定义火车类 public int num ; /公有成员，车厢数目 private int passengers ; /私有成员，乘客数 private float weight ; /私有成员，重量 public void F( ) num = 15 ; /正确，允许访问自身成员 weight = 100 ; /正确，允许访问自身成员 Veh