.Net OOP理论常识

目录目录 面向对象 面向对象 2 什么是封装 2 什么是继承 4 什么是多态 5 什么是耦合度 6 基本定义基本定义 7 泛型 7 抽象类 接口 基类 派生类 继承 8 访问类型的差异 12 枚举 13 结构和类 16 函数 方法 21 重构 重写 重载 21 事件和委托 22 简单的工厂模式开发 22 三层基本结构 24 值类型和引用类型 25 附表附表 27 重新理解面向对象 进行新模式的思索和重新理解面向对象 进行新模式的思索和 加深 加深 蒋玉龙蒋玉龙 2008 年年 4 月月 进行基础知识的重温进行基础知识的重温 QQ 66840199 Email Loving kiss 面向对象 面向对象 三大特性是封装封装 继承继承和多态多态 而不再是 简单的函数 方法 个人理解个人理解 面向对象是一种思想 如何 成功的将业务逻辑和界面逻辑分离 尽可 能大的在维护 修改的时候改动尽可能少 的代码 独立出来单独的功能块而不需要 改一而动全身 降低程序的耦合度 最基 础的核心 应该就是抽象 如何利用掌握 的知识 将事物的数学模型归纳好 这是 一种思想 而不是一种简单的方式方法 面向对象还是过程 很重要么 不重要么 呵呵 程序并不是实现了功能 界面美观 就是好程序 同样 也不是使用了封装 继承和多态的就是面向对象 程序员应该比操作员追求更高的一个目 标 什么是封装什么是封装 封装 encapsulation 隐藏对象的属性和实现细节 仅对外公 开接口 控制在程序中属性的读和修改的 访问级别 封装就是将抽象得到的数据和行为 或 功能 相结合 形成一个有机的整体 也就是将数据与操作数据的源代码进行 有机的结合 形成 类 其中数据和函 数都是类的成员 封装的目的是增强安全性和简化编程 使用者不必了解具体的实现细节 而只 是要通过 外部接口 一特定的访问权限 来使用类的成员 封装的大致原则 1 把尽可能多的东西藏起来 对外提供简 捷的接口 2 把所有的属性藏起来 例如 在抽象的基础上 我们可以将时 钟的数据和功能封装起来 构成一个时 钟类 按 c 的语法 时钟类的声明如下 class Clock public 共有成员 外部接口 void SetTime int NewH int NewM int NewS void ShowTime private 私有成员 外部无法访问 int Hour Minute Second 可以看到通过封装使一部分成员充当类 与外部的接口 而将其他的成员隐蔽起 来 这样就达到了对成员访问权限的合 理控制 使不同类之间的相互影响减少 到最低限度 进而增强数据的安全性和 简化程序的编写工作 什么是继承什么是继承 继承 是面向对象软件技术当中 的一个概念 例如在 java 语言中 java 语言中不支持多重继承 是通过接口实 现多重继承的功能 如果一个类 A 继承 自另一个类 B 就把这个 A 称为 B 的子 类 而把 B 称为 A 的父类 继承可以 使得子类具有父类的各种属性和方法 而不需要再次编写相同的代码 在令子 类继承父类的同时 可以重新定义某些 属性 并重写某些方法 即覆盖父类的 原有属性和方法 使其获得与父类不同 的功能 继承是指一个对象直接使用另一对 象的属性和方法 事实上 我们遇到的 很多实体都有继承的含义 例如 若把 汽车看成一个实体 它可以分成多个子 实体 如 卡车 公共汽车等 这些子 实体都具有汽车的特性 因此 汽车是 它们的 父亲 而这些子实体则是汽车的 孩子 同类事物具有共同性 在同类事物中 每个事物又具有其特殊性 运用抽象的 原则舍弃对象的特殊性 抽取其共同性 则得到一个适应于一批对象的类 这便 是基类 父类 而把具有特殊性的类称 为派生类 子类 派生类的对象拥有其 基类的全部或部分属性与方法 称作派 生类对基类的继承 什么是多态什么是多态 多态 是面向对象的程序设计语言最核 心的特征 多态 意味着一个对象有着 多重特征 可以在特定的情况下 表现 不同的状态 从而对应着不同的属性和 方法 从程序设计的角度而言 多态可 以这样来实现 以 java 语言为例 public interface Parent public void simpleCall public class Child A implements Parent public void simpleCall 具体的实现细节 public class Child B implements Parent public void simpleCall 具体的实现细节 当然还可以有其他的实现 然后 我们就可以看到多态所展示的特 性了 Parent pa new Child A pa simpleCall 则显然是调用 Child A 的 方法 Parent pa new Child B pa simpleCall 则是在调用 Child B 的方 法 所以 我们对于抽象的父类或者接 口给出了我们的具体实现后 pa 可以完 全不用管实现的细节 只访问我们定义 的方法 就可以了 事实上 这就是多 态所起的作用 可以实现控制反转这在 大量的 J2EE 轻量级框架中被用到 比如 Spring 的依赖注射机制 什么是耦合度什么是耦合度 蒋 实际上不能也不必追求到完美的最蒋 实际上不能也不必追求到完美的最 低耦合度 在一定范围内降低 就足矣 低耦合度 在一定范围内降低 就足矣 软件设计中通常用耦合度和内聚度作为 衡量模块独立程度的标准 划分摸块的 一个准则就是高内聚低耦合 耦合度是指模块之间联系的紧密程度 耦合这个概念大家都很清楚 它的强弱 直接影响软件的维护和升级 耦合的强 弱叫做耦合度 我们的软件工程里面一 个基本原则是高内聚 低耦合 但是没 有耦合的系统是不存在的 因为各个模 块要互相辅助才能完成一个真正的系统 所以现在好多说法是降低耦合 而没有 那种说取消耦合的说法了 模块间的耦合度是指模块之间的依赖 关系 包括控制关系 调用关系 数据 传递关系 模块间联系越多 其耦合性 越强 同时表明其独立性越差 降低模 块间的耦合度能减少模块间的影响 防 止对某一模块修改所引起的 牵一发动 全身 的水波效应 保证系统设计顺利 进行 两个模块之间的耦合方式通常可分为 7 种 按其耦合度从低到高的次序依此为 非直接耦合 数据耦合 标记耦合 控 制耦合 外部耦合 公共耦合 内容耦 合 内聚度是指内部各元素之间联系的紧密 程度 模块的内聚种类通常可分为 7 种 按其内聚度从低到高的次序依此为 偶 然内聚 逻辑内聚 瞬时内聚 过程内 聚 通信内聚 顺序内聚 功能内聚 基本定义基本定义 泛型泛型 泛型使您可以按照泛型操作的精确的 数据类型定制方法 类 结构或接口 例如 您可以使用 Dictionary 泛型类并 指定允许的键类型和允许的值类型 而 不使用允许任何键类型和值类型的 Hashtable 类 泛型的优点包括提高的 代码可重用性和类型安全性 例程见附 表 抽象类 接口 基类 派生类 继承抽象类 接口 基类 派生类 继承 首先抽象类中有抽象成员和非抽象成员 和普通类成员一样 而接口的所有成 员都必须在实现接口的代码类中实现 抽象类可以有自己的字段 但是接口不能 有自己的字段 构造函数 析造函数 静 态成员或常量 从用途上来说 抽象类主要是提供为对象 系列的基类 共享一些主要特性 使继承 于一个抽象类的对象都具有一个共同的目 的或者结构 所以我们可以把抽象类看 成是对对象的一个特性 接口主要是为 一批类提供一些相同 而有必须实现的任 务 实现同一个接口的一批类 就会强制 的实现一些必须实现的接口成员 使编写 更规范 所以我们可以把接口看成是对 类的一个特性 举一个例子来看 膝上电脑和台式电脑都可以由一个抽象类 来派生 这个抽象类具有电脑的某些特性 比如内存的型号 大小 电源要求等 这 些特性是和具体的对象有关 我们需要从 电脑来派生出我们自己的膝上电脑和台式 电脑类 但是无论是什么电脑他们都会有 些相同的目的 比如编写程序 拽写文档 打游戏等 我们可以为这些派生的类指定 一个接口 以便他们都能实现这些相同目 的的功能 例如游戏功能 IgameInterface A 抽象类 用用 MustInherit 编写 不能被实编写 不能被实 例化例化 Public MustInherit Class WashingMachine Sub New Code to instantiate the class goes here End sub Public MustOverride Sub Wash Public MustOverride Sub Rinse loadSize as Integer Public MustOverride Function Spin speed as Integer as Long End Class 使用的时候 采用单继承模式 而 接口可以同时多个共存 B 接口 接口是其他类型为确保它们支持某些操 作而实现的引用类型 接口从不直接创 建而且没有实际的表示形式 其他类型 必须转换为接口类型 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 接口可以包含 方法 属性 索引器和事件作为成员 下面的示例显示一个包含默认属性 事 件 E 方法 F 和属性 P 的接口 Interface IExample Default Property Item index As Integer As String Event E Sub F ByVal Value As Integer Property P As String End Interface 接口可以使用多重继承 C D 抽象类和接口的区别 1 类是对对象的抽象 可以把抽象类理 解为把类当作对象 抽象成的类 接口只是一个行为的规范或规定 微 软的自定义接口总是后带 able 字段 证明其是表述一类类 我能做 抽象类更多的是定义在一系列紧密相 关的类间 而接口大多数是关系疏松 但都实现某一功能的类中 2 接口基本上不具备继承的任何具体特 点 它仅仅承诺了能够调用的方法 3 一个类一次可以实现若干个接口 但 是只能扩展一个父类 4 接口可以用于支持回调 而继承并不 具备这个特点 5 抽象类不能被密封 6 抽象类实现的具体方法默认为虚的 但实现接口的类中的接口方法却默认 为非 虚的 当然您也可以声明 为虚的 7 接口 与非抽象类类似 抽象类也 必须为在该类的基类列表中列出的接 口的所有成员提供它自己的实现 但 是 允许抽象类将接口方法映射到抽 象方法上 8 抽象类实现了 oop 中的一个原则 把可变的与不可变的分离 抽象类和 接口就是定义为不可变的 而把可变 的座位子类去实现 9 好的接口定义应该是具有专一功能性 的 而不是多功能的 否则造成接口 污染 如果一个类只是实现了这个接 口的中一个功能 而不得不去实现接 口中的其他方法 就叫接口污染 10 尽量避免使用继承来实现组建功能 而是使用黑箱复用 即对象组合 因 为继承的层次增多 造成最直接的后 果就是当你调用这个类群中某一类 就必须把他们全部加载到栈中 后果 可想而知 11 如果抽象类实现接口 则可以把接 口中方法映射到抽象类中作为抽象方 法而不必实现 而在抽象类的子类中 实现接口中方法 如果预计要创建组件的多个版本 则 创建抽象类 抽象类提供简单的方法 来控制组件版本 如果创建的功能将 在大范围的全异对象间使用 则使用 接口 如果要设计小而简练的功能块 则使用接口 如果要设计大的功能单 元 则使用抽象类 如果要在组件的所有实现间提供通用 的已实现功能 则使用抽象类 访问类型的差异访问类型的差异 Public 可从以下位置访问元素 同一项 目中任意位置的代码 引用该项目的其他 项目 以及由该项目生成的任何程序集 Friend 可以从同一程序集内部访问元素 而不能从程序集外部访问 声明上下文中的所有代码均可以访问其元 素 编译到同一程序集的其他类 结构和 模块中的代码可以访问该程序集中的所有 Friend 元素 Protected 可以从同一个类内部或从该 类派生的类中访问元素 Protected Friend 派生类或或同一程序集 内 Private 仅可以从同一模块 类或结构 内访问元素 A Overrides 重写旧的方法重写旧的方法 获得原有获得原有 方法只能用它方法只能用它 Overridable virtual 指定属性或过程重写重写从基类继承的名称 相同的属性或过程 B Overloads 增加新的方法 会有多个增加新的方法 会有多个 同名方法产生同名方法产生 指定属性或过程使用相同的名称重新声 明一个或多个现有的属性或过程 C Shadows 隐藏原有的方法隐藏原有的方法 指定已声明的编程元素重新声明并隐藏 基类中的同名元素或重载元素集 枚举枚举 Enum 枚举是一个指定的常数 其基础 类型可以是除 Char 外的任何整型 如 果没有显式声明基础类型 则使用 Int32 编程语言通常提供语法来声明由 一组已命名的常数和它们的值组成的枚举 提供比较此类的实例的方法 将实例的 值转换为其字符串表示形式的方法 将数 字的字符串表示形式转换为此类的实例的 方法和创建指定枚举和值的实例的方法 也可以将枚举视为位域 有关更多信息 请参见 FlagsAttribute 此类从 ValueType 继承 并实现 IComparable IFormattable 和 IConvertible 接口 使用 Convert 类来进 行转换 而不使用此类的 IConvertible 的 显式接口成员实现 用于 FlagsAttribute 和 Enum 的准则 只有要对数值执行按位运算 AND OR XOR 时才对枚举使用 FlagsAttribute 自定义属性 用 2 的幂 即 1 2 4 8 等 定义 枚举常量 这意味着组合的枚举常量中 的各个标志都不重叠 请考虑为常用标志组合创建一个枚举常 量 例如 如果有一个用于文件 I O 操 作的枚举包含枚举常量 Read 1 和 Write 2 请考虑创建枚举常量 ReadWrite Read OR Write 该枚举常 量将 Read 和 Write 标志组合在一起 此外 在某些情况下 可能会将用于组 合标志的按位 OR 运算视为一种高级概 念 在简单任务中不需要执行此操作 将负数定义为标志枚举常量时应谨慎 因为很多标志位置都可能设置为 1 这 可能使您的代码产生混淆并易于发生代 码错误 测试数值中是否已设置标志的一种简便 方法为 在数值和标志枚举常量之间执 行按位 与 操作 这种方法会将数值 中与标志不对应的所有位都设置为零 然后测试该操作的结果是否等于该标志 枚举常量 将 None 用作值为零的标志枚举常量 的名称 在按位 AND 运算中 不能使 用 None 枚举常量测试标志 因为所得 的结果始终为零 但是 您可以在数值 与 None 枚举常量之间执行逻辑 不是 按位 比较 以确定数值中是否已设置 任何位 如果创建的是值枚举而不是标志枚举 创建 None 枚举常量仍十分有用 原因 是在默认情况下 公共语言运行库会将 用于枚举的内存初始化为零 因此 如 果不定义值为零的常量 则枚举在创建 时将包含非法值 如果明显存在应用程序需要表示的默认 情况 请考虑使用值为零的枚举常量表 示默认值 如果不存在默认情况 请考 虑使用值为零的枚举常量 这意味着该 情况不由任何其他枚举常量表示 不要定义只映射枚举本身状态的枚举值 例如 不要定义只标记枚举末尾的枚举 常量 如果需要确定枚举的最后一个值 请显式检查该值 此外 如果枚举常量 范围中的所有值都有效 还可以对第一 个和最后一个枚举常量执行范围检查 不要指定保留供以后使用的枚举常量 在定义采用枚举常量作为值的方法或属 性时 应考虑对该值进行验证 原因是 即使数值未在枚举中定义 也可以将数 值强制转换为枚举类型 结构和类结构和类 一 类和结构的示例比较 一 类和结构的示例比较 结构示例 public struct Person string Name int height int weight public bool overWeight implement something 类示例 public class TestTime int hours int minutes int seconds public void passtime implementation of behavior 调用过程 public class Test public static ovid Main Person Myperson new Person 声明结 构 TestTime Mytime New TestTime 声明 类 从上面的例子中我们能够看到 类的声 明和结构的声明很类似 只是限定符后 面是 struct 还是 class 的区别 而且使 用时 定义新的结构和定义新的类的方 法也很类似 那么类和结构的具体区别 是什么呢 二二 类和结构的差别类和结构的差别 1 值类型和引用类型 结构是值类型 值类型在堆栈上分配地 址 任何的基类型基类型 基本类型 不是基 类 都是结构类型 例如 int 对应 System int32 结构 通过使用结构能够 创建更多的值类型 类是引用类型 引用类型在堆上分配地 址 堆栈的执行效率要比堆的执行效率高 可是堆栈的资源有限 不适合处理大的 逻辑复杂的对象 所以结构处理作为基 类型对待的小对象 而类处理某个商业 逻辑 因为结构是值类型所以结构之间的赋值 能够创建新的结构 而类是引用类型 类之间的赋值只是复制引用 注 1 虽然结构和类的类型不相同 可是他们 的基类型基类型 基本类型 不是基类 都是 对象 object c 中任何类型的基类型 都是 object 2 虽然结构的初始化也使用了 New 操作 符可是结构对象依然分配在堆栈上而不 是堆上 假如不使用 新建 new 那 么在初始化任何字段之前 字段将保持 未赋值状态 且对象不可用 2 继承性 结构 不能从另外一个结构或类继承 本身也不能被继承 虽然结构没有明确 的用 sealed 声明 可是结构是隐式的 sealed 类 完全可扩展的 除非显示的声明 sealed 否则类能够继承其他类和接口 自身也能被继承 注 虽然结构不能被继承 可是结构能够 继承接口 方法和类继承接口相同 例如 结构实现接口 interface IImage void Paint struct Picture IImage public void Paint painting code goes here private int x y z other struct members 3 内部结构 结构 没有默认的构造函数 但是能够添加构 造函数 没有析构函数 没有 abstract 和 sealed 因为不能继承 不能有 protected 修饰符 能够不使用 new 初始化 在结构中初始化实例字段是错误的 类 有默认的构造函数 有析构函数 能够使用 abstract 和 sealed 有 protected 修饰符 必须使用 new 初始化 三 如何选择结构还是类三 如何选择结构还是类 讨论了结构和类的相同之处和差别之后 下面讨论如何选择使用结构还是类 1 堆栈的空间有限 对于大量的逻辑 的对象 创建类要比创建结构好一些 2 结构表示如点 矩形和颜色这样的 轻量对象 例如 假如声明一个含有 1000 个点对象的数组 则将为引用每个 对象分配附加的内存 在此情况下 结 构的成本较低 3 在表现抽象和多级别的对象层次时 类是最好的选择 4 大多数情况下该类型只是一些数据 时 结构时最好的选择 第一 对于结构 不能声明一个不带 参数的构造函数 不能自己声明一个结构的不带参数的 构造函数 原因是编译器自动生成了一个 在一个类中 如果自己不写构造函数 那 么编译器会自动生成一个默认的不带参数 的构造函数 如果 Time 是类的话 那么它 会正常编译 但是因为 Time 是一个结构 所以它会编译失败 与类相同 编译器自动给结构生成的 这个默认的构造函数 将结构中的变量 fields 默认值都设置成 0 false 或者 null 因此 应当确保默认构造函数建立的 结构值再行为上有逻辑而且默认值有意义 假如不想使用默认的值 可以通过写一个 非默认的构造函数 即带参数的构造函数 将参数初始化为其他值 但是需要注意的 是 如果写了一个带参数的构造函数 就 必须自己初始化所有的参数 编译器不会 再为你初始化任何构造函数里的参数 第二 在一个类里 可以在变量声明 的时候就初始化 但是 在结构中这样做 是不行的 这样做破坏了每一个结构只能 在其构造函数中初始化它的变量的规则 函数 方法函数 方法 Function Sub 基本常识基本常识 重构 重写 重载重构 重写 重载 重构 为了提高运行效率 经常要进行程 序模块化 相同的模块可以反复使用 重写 方法的重写一定在不同的两个类里 面 而且必须写在派生类里面 重载 方法的重载有基于不同数量的参数 方法的重载 还有基于不同类型的参数方 法的重载 方法的重载是在同一个类里面 事件和委托事件和委托 蒋 蒋 个人感觉 委托实际上就相当于一个 事件的指针 用来传递 引用事件的一个 东西 委托是可保存对方法的引用的类 与其他 的类不同 委托类具有一个签名 并且它 只能对与其签名匹配的方法进行引用 这 样 委托就等效于一个类型安全函数指针 或一个回调 虽然委托具有许多其他的用 途 但这里只讨论委托的事件处理功能 一个委托声明足以定义一个委托类 简单的工厂模式开发简单的工厂模式开发 Operation oper oper OperationFactory createOperate 引发运算工厂类 oper NumberA 1 oper NumberB 2 double result oper GetResult 返回结果 运算类工厂 class OperationFactory public static Operation createOperate string operate Operation oper null switch operate case oper new OperationAdd break case oper new OperationSub break case oper new OperationMul break case oper new OperationDiv break return oper 大体分成三部分 界面逻辑界面逻辑 运算工厂运算工厂 不同的运算类不同的运算类 详见 戏说面向对象程序设计详见 戏说面向对象程序设计 C 版版 pdf 三层基本结构三层基本结构 蒋 以往一直认为三层为界面层 应用层 蒋 以往一直认为三层为界面层 应用层 数据层 原来这是一个很大的误区 数据层 原来这是一个很大的误区 实际上 DBServer WebServer Client 是物 理意思上的三层架构 和程序的三层架 构没有什么关系 真正的三层是表现层表现层 简称 UI 层 业务 业务 逻辑层逻辑层 Business Logic Layer 简称 BLL 层 和数据访问和数据访问数据访问层 Data Access Layer 简称 DAL 层 值类型和引用类型值类型和引用类型 值类型 简单类型 结构类型 枚举类型值类型 简单类型 结构类型 枚举类型 引用类型 类 代表 数组 接口 引用类型 类 代表 数组 接口 String 值类型 单元直接存放 有效值 如 int a 3 则 a 内存单元就放的是 3 引用类型 单元放的是另外一个对象的引用 地址 如 Form form1 new Form 就是说 在内存中开辟了一个对象 new Form form1 内存单元存放的是那个对象 的地址 并非对象本身 其中 String 是具有值类型特点的引用类 型 string 是引用类型 但却与其他引用类型 有着一点差别 可以从以下两个方面来看 1 String 类继承自 object 类 而不 是 System ValueType 2 string 本质上是一个 char 而 Array 是引用类型 同样是在托管的堆中分 配内存 但 String 作为参数传递时 却有值类 型的特点 当传一个 string 类型的变量进 入方法内部进行处理后 当离开方法后此 变量的值并不会改变 原因是每次修改 string 的值时 都会创建一个新的对象 区别区别 A 值类型和引用类型内存分配值类型和引用类型内存分配 值类型在栈上分配内存 而引用类型在托 管堆上分配内存 却只是一种笼统的说法 更详细准确地描述是 1 对于值类型的实例 如果做为方法中 的局部变量 则被创建在线程栈上 如果 该实例做为类型的成员 则作为类型成员 的一部分 连同其他类型字段存放在托管 堆上 2 引用类型的实例创建在托管堆上 如 果其字节小于 85000byte 则直接创建在 托管堆上 否则创建在 LOH Large Objet Heal 上 B 值类型和引用类型在传递参数时的影响值类型和引用类型在传递参数时的影响 C 装箱和拆箱装箱和拆箱 装箱是将一个值类型转换为一个对象 类型 object 而拆箱则是将一个对象 类型显式转换为一个值类型 对于装箱而 言 它是将被装箱的值类型复制一个副本 来转换 而对于拆箱而言 需要注意类型 的兼容性 比如 不能将一个值为 a 的 object 类型转换为 int 的类型 附表附表 A 泛型使用泛型使用 Public Class simpleList Of itemType Private items As itemType Private top As Integer Private nextp As Integer Public Sub New Me New 9 End Sub Public Sub New ByVal t As Integer MyBase New items New itemType t top t nextp 0 End Sub Public Sub add ByVal i As itemType insert i nextp End Sub Public Sub insert ByVal i As itemType ByVal p As Integer If p nextp OrElse p top Then Throw New System ArgumentException No room to insert at p ElseIf p nextp OrElse p 0 Then Throw New System ArgumentOutOfRangeExceptio n p less than 0 or beyond last list item ElseIf nextp 0 Then Throw New System ArgumentException List empty