第7章面向对象程序设计.ppt

1、,面向对象程序设计,第7章,7.1 面向对象程序设计思想,7.3 类与对象,7.2 面向对象的基本概念,7.4 方法与属性,7.5 继承,7.6 多态,7.7一个面向对象程序设计例子,7.1 面向对象程序设计思想,面向对象程序设计遵循人类认识客观事物的一般规律，去分析、设计和实现一个软件系统。强调以问题域中存在的对象为中心，通过对象间的相互作用给出问题的解。,面向对象程序设计认为： (1)客观世界由对象组成，对象是构成客观世界的基本单位。 (2)每个对象都具有各自的内部状态和运动规律，通过与外界环境和其它对象的交互，可以改变对象的状态，以及做出各种反应，体现了对象的封装性与隐蔽性。,(3)相近

2、或相同的对象可划分为一类。类与对象之间的关系是抽象与具体的关系，类是对象的抽象，对象是类的实例。 (4)通过继承，可以形成类之间的层次关系。 (5)简单对象可以组合成复杂对象。 (6)对象之间通过发送消息进行联系。 (7)不同对象组合起来，并通过对象间的相互作用可以构成各种系统。,综上所述，面向对象程序设计可以描述为： 面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 消息,7.2 面向对象的基本概念,客观世界中的任何事物都可以看作是对象，例如一个叫张生的学生,1.对象与类,对象是属性与操作的封装体。每个对象利用属性描述其静态特征。同时，对象利用操作来描述其动态特征(或行为),类是对一组具有相同特征和

3、行为的对象的抽象。它抽象地描述了属于该类的全部对象的属性和操作。例如学生都具有学号、姓名、年龄等属性，同时又具有学习、运动、听课等操作,1.对象与类,类与对象之间的关系是抽象与具体的关系。类是一组对象的抽象，对象是类的实例。,消息是指一个对象向另一个对象所发出的请求。在两个对象中，发送消息的对象称为消息发送者，接收消息的对象称为消息接收者。,2.消息,消息传递对应对象的方法调用，即消息发送者调用消息接收者的某个方法。,抽象是指仅研究事物的本质的、主要的方面，而忽略非本质的、次要的方面。例如城市地图,3.抽象与封装,封装就是将数据的表现方式和对数据的操作细节隐藏起来，用户可以通过接口对数据进行操

4、作，而不必要知道数据是如何表示的、怎么对数据操作的这些细节。例如，汽车,继承表示类之间存在一种一般与特殊的关系，这种关系使得某类对象可以继承另外一类对象的特征。 表示一般的类称为基类或超类，表示特殊的类称为派生类或子类。 派生类继承了基类的所有特征，同时又可以加入自己的特征。,4.继承,多态性是指不同对象收到相同消息时，会产生不同动作。从而实现“一个接口，多种方法”。,5.多态,比如，向MP3发送“播放”消息，它会播放音乐，而向DVD发送“播放”消息，它会播放电影。,7.3 类与对象,1. 定义类,7.3.1 类,定义格式为： class 类名 类体 ,【例7.1】定义一个类，用于描述平面上的

5、点,class Point private int x; private int y; public Point(int a, int b) x = a; y = b; public void Display() Console.WriteLine(点的坐标：(0,1), x, y); ,类的成员包括数据成员和成员函数两类。,2. 类的成员,数据成员是指类的对象所包含的数据，可以是常量，也可以是变量。在C#中，类中定义的变量又称为字段。 成员函数是指包含可执行代码的成员，用于对类的数据成员进行操作。类的成员函数包括方法、属性、构造函数等。,【例7.2】 定义时间类,class Time pri

6、vate int hour, minute, second; public void AdjustHour(int h) hour = h; public void AdjustMinute(int m) minute = m; public void AdjustSecond(int s)second = s; public void DisplayTime() Console.WriteLine(北京时间：0:1:2, hour, minute, second); ,【例7.2】 定义时间类,class Program static void Main(string args) Time

7、time = new Time(); time.AdjustHour(15); time.AdjustMinute(20); time.AdjustSecond(45); time.DisplayTime(); Console.Read(); ,通过设置成员的访问控制(可见性)，可以实现类的封装。,3.成员的访问控制,访问控制为公有的成员，形成类的接口，允许外部通过该接口访问类的内部；访问控制为私有的成员，被封装在类的内部。,在C#中，使用访问修饰符public、private、protected和internal设置成员的访问控制。,3.成员的访问控制,【例7.3】定义日期类,class D

8、ate private int year, month, day; public Date(int y, int m, int d) year = y; month = m; day = d; public void AdjustYear(int y) if (y = 1900) year = y; public void DisplayDate() Console.WriteLine(当前的日期为0年1月2日, year, month, day); ,【例7.3】定义日期类,class Program static void Main(string args) Date date = new

9、 Date(2008, 8, 8); date.Display(); /date.year = 2011; /错误 date. AdjustYear(2011); date. AdjustMonth(1); date. AdjustDay(1); date.DisplayDate(); Console.Read(); ,1. 创建对象,7.3.2 对象,类名 对象名 = new 类名(参数); 例如： Time time = new Time(13, 29, 35); 或者： Time time; time = new Time(13, 29, 35);,构造函数是一类特殊的成员函数，它主要用

10、于为对象分配空间，完成对象的初始化工作。,构造函数,构造函数的格式： 访问修饰符 函数名(形参列表) 函数体 例如： public Time(int h, int m, int s) hour = h;minute = m;second = s;,构造函数特殊性：,构造函数的名字必须与类名相同； 构造函数可以带参数，用于为类数据成员赋初值 构造函数没有返回值，不能有return语句； 构造函数在创建对象时被自动调用，不需要在程序中显式调用； 如果没有给类定义构造函数，则编译系统会自动生成一个默认构造函数，其形式为： public 构造函数名() : base() 构造函数可以被重载，但不可以被

11、继承。,【例7.4】 带有构造函数的出版物类,class Publish protected string name，publisher; protected DateTime date; public Publish(string n, string p, DateTime d) name = n; publisher = p; date = d; public void ModifyDate(DateTime d) date = d; public void Display() Console.WriteLine(出版物0的出版单位为1、出版日期为2, name, publisher, d

12、ate.ToLongDateString(); ,【例7.4】 带有构造函数的出版物类,class Program static void Main(string args) Publish pub = new Publish(百科全书, 大百科出版社, DateTime.Now); pub.Display(); pub.ModifyDate(DateTime.Now.AddDays(5); pub.Display(); Console.Read(); ,类的析构函数完成销毁对象的任务。,2. 销毁对象,析构函数格式： 析构函数名() 函数体 例如： Publish () ,【例7.5】带有构

13、造函数和析构函数的课程类,class Course private int courseNO,grade; private string courseName; public Course(int no, string name, int score) courseNO=no; courseName=name; grade=score; Console.WriteLine(.调用构造函数，对象生命周期开始.n); Course() Console.WriteLine(.调用析构函数，对象生命周期结束.n); public void Display() Console.WriteLine(0课程

14、的课程号为：1t学分为：2n, courseName, courseNO, grade); ,【例7.5】带有构造函数和析构函数的课程类,class Program static void Main(string args) Course computer; computer = new Course(123, 面向对象程序设计, 4); computer.Display(); ,对象遵循先创建后使用的原则。,3. 使用对象,对象中的成员的访问格式： 对象.数据成员 对象.成员函数(实参列表) 例如： Course computer = new Course(123, 面向对象程序设计, 4)

15、; computer.Display();,【例7.6】使用苹果对象,class Apple private double amount; private double price; public Apple(double a, double p) amount = a; price = p; public void Sell(double s) if (amount = s) amount -= s; else amount = 0; public double GetAmount() return amount; ,【例7.6】使用苹果对象,class Program static voi

16、d Main(string args) Apple ap = new Apple(100, 4.5); Console.WriteLine(库存苹果：0公斤, ap.GetAmount(); ap.Sell(32.5); Console.WriteLine(库存苹果：0公斤, ap.GetAmount(); ap.Sell(82.5); Console.WriteLine(库存苹果：0公斤, ap.GetAmount(); Console.Read(); ,7.4 方法与属性,方法是表现类或对象行为的成员函数，是完成特定功能的语句集合。,7.4.1 方法,方法声明的具体格式为： 方法修饰符 返

17、回类型 方法名(形参列表) 方法体 ,【例7.7】计算圆的面积与周长,class Circle private int x, y; private double radius; public Circle(int px, int py, double r) x = px; y = py; radius = r; public double GetArea() return Math.PI * radius * radius; public double GetPerimeter() return 2 * Math.PI * radius; ,【例7.7】计算圆的面积与周长,class Prog

18、ram static void Main(string args) Circle c = new Circle(10, 20, 10); Console.WriteLine(圆的面积为：0:f2, c.GetArea(); Console.WriteLine(圆的周长为：0:f2, c.GetPerimeter(); Console.Read(); ,属性用来刻画对象的特征或表示对象的状态。 属性把读取和修改对象特征的操作与程序代码关联起来。,7.4.2 属性,定义属性的语法格式： 访问修饰符 数据类型 属性名 get get访问器代码块 set set访问器代码块 ,获取属性值必须使用get

19、访问器。get访问器通过return语句返回属性的值； 给属性赋值必须使用set访问器，set访问器使用value关键字设置属性的值。,2.访问属性,属性不必要同时拥有get和set访问器。,【例7.8】书籍列表,class Book private long isbn; private string bookName; private decimal price; public Book(long no, string name, decimal p) isbn = no; bookName = name; price = p; public long Isbn get return isb

20、n; public decimal Price get return price; set if (value 0) price = value; public string Display() return String.Format( BookName-0tISBN-1tPrice-2元, BookName, Isbn, Price); ,【例7.8】书籍列表,class Program static void Main(string args) Book ComputerBook=new Book(111,程序设计,23); Console.WriteLine(ComputerBook.

21、Display(); Book EnglisBook = new Book(222,大学英语,35); Console.WriteLine(EnglisBook.Display(); EnglisBook.BookName = 大学物理; Console.WriteLine(EnglisBook.Display(); EnglisBook.Price = -5M; Console.WriteLine(0书的价格为：1元, EnglisBook.BookName, EnglisBook.Price);,7.5 继承,使用继承，可以使派生类拥有基类的公有成员和保护成员，同时派生类还可以定义自己的成

22、员，以及重新定义基类的一些成员。,派生类具有两个有效类型： 新类的类型; 继承的类的类型。,定义派生类的格式： 类修饰符 class 类名 ：基类 类体 ,7.5.1 定义派生类,【例7.9】在例7.4的Publish类的基础上，定义派生类Book,class Publish protected string name, publisher; protected DateTime date; public Publish(string n, string p, DateTime d) name = n; publisher = p; date = d; public void ModifyDa

23、te(DateTime d)date = d; public void Display() Console.WriteLine(出版物0的出版单位为1、出版日期为2, name, publisher, date.ToLongDateString(); ,【例7.9】在例7.4的Publish类的基础上，定义派生类Book,class Book : Publish private string author, isbn; private int amount; public Book(string na, string pub, DateTime da, string au, string is

24、b, int am) : base(na, pub, da) author = au; isbn = isb; amount = am; public void Print() Console.WriteLine(0的出版单位为1、出版日期为2n作者为3、ISBN号位4, name, publisher, date.ToLongDateString(), author, isbn); ,【例7.9】在例7.4的Publish类的基础上，定义派生类Book,class Program static void Main(string args) Book ComputerBook = new Bo

25、ok(程序设计,科学出版社,new DateTime(2010,3,23),浩南,969-5-123-45897-9,3000); ComputerBook.Print(); Book EnglisBook = new Book(大学英语,外国语出版社, new DateTime(2008, 2, 12), 贾家, 369-9-156-45789-3, 2000); EnglisBook.Print(); ,派生类构造函数的一般格式： 派生类构造函数名(派生类参数列表) : base(基类参数列表) 初始化语句 ,7.5.2 派生类的构造函数,生成派生类对象时，构造函数的执行顺序： 首先执行基

26、类的构造函数，然后再执行派生类的构造函数。,【例7.10】派生类构造函数的执行顺序,class Fruit protected string name, place; protected int rank; public Fruit(string na, string pl, int ra) name = na;place = pl; rank = ra; Console.WriteLine(-Fruit的构造函数被调用-); public void Display() Console.WriteLine(0的产地是1,等级是2, name, place, rank); ,【例7.10】派生类

27、构造函数的执行顺序,class Apple : Fruit private double amount, price; public Apple(string na, string pl, int ra, double am, double pr) : base(na, pl, ra) amount = am; price = pr; Console.WriteLine(-Apple的构造函数被调用-); public void Sell(double s) if (amount = s) amount -= s; else amount = 0; public void Print() Co

28、nsole.WriteLine(0的产地是1,等级是2级,单价是3元,数量是4公斤, name, place, rank, price, amount); ,【例7.10】派生类构造函数的执行顺序,class Program static void Main(string args) Apple ap = new Apple(苹果,河北省,2,100,4.5); ap.Print(); ap.Sell(32.5); ap.Print(); ap.Sell(82.5); ap.Print(); Console.Read(); ,1.访问基类成员,7.5.3 访问和隐藏基类成员,在派生类中，可以使

29、用base关键字访问基类成员。,【例7.11】在派生类中访问基类成员,class Fruit protected string name, place; protected int rank; public Fruit(string na, string pl, int ra) name = na; place = pl; rank = ra; public void Display() Console.Write(0的产地是1,等级是2, name, place, rank); ,【例7.11】在派生类中访问基类成员,class Apple : Fruit private double am

30、ount, price; public Apple(string na, string pl, int ra, double am, double pr) : base(na, pl, ra) amount = am; price = pr; public void Sell(double s) if (amount = s) amount -= s; else amount = 0; public new void Display() base.Display(); Console.WriteLine(,单价是0元,数量是1公斤,price, amount); ,【例7.11】在派生类中访问

31、基类成员,class Program static void Main(string args) Apple ap=new Apple(苹果,河北省,2,100,4.5); ap.Display(); ap.Sell(32.5); ap.Display(); ap.Sell(82.5); ap.Display(); Console.Read(); ,2.成员隐藏,在派生类中，通过定义与基类同名的新成员可以隐藏基类的成员，从而达到修改基类成员的目的。 为了达到隐藏基类成员的目的，必须在派生类成员的声明中加上new修饰符，否则编译器在编译时会发出警告信息。,7.6 多态,C#支持两种多态性:,编译

32、时多态性(静态多态性)在程序编译时就决定如何实现某一动作，它是通过重载实现的。 运行时多态性(动态多态性)是在程序运行时动态实现某一动作，它是通过继承和虚方法实现的。,虚方法:使用virtual 修饰符定义的方法。 派生类中重载虚方法:加上override修饰符。,【例7.12】实现多态,class Shape public virtual void Draw() /虚方法 public void Speak() /非虚方法 Console.WriteLine(This is a Shape); ,【例7.12】实现多态,class Rectangle : Shape public overr

33、ide void Draw() /重载虚方法 Console.WriteLine(* * * * * * * *); Console.WriteLine(* *); Console.WriteLine(* *); Console.WriteLine(* *); Console.WriteLine(* * * * * * * *); public new void Speak() /重写非虚方法 Console.WriteLine(This is a Rectangle); ,【例7.12】实现多态,class Triangle : Shape public override void Draw

34、() /重载虚方法 Console.WriteLine(*); Console.WriteLine(* *); Console.WriteLine(* *); Console.WriteLine(* *); Console.WriteLine(* * * * *); public new void Speak() /重写非虚方法 Console.WriteLine(This is a Triangle); ,【例7.12】实现多态,class Program static void Main(string args) Shape thing = new Shape(); Rectangle r

35、ec = new Rectangle(); Triangle tri = new Triangle(); thing = rec; thing.Speak(); thing.Draw(); Console.WriteLine(); thing = tri; thing.Speak(); thing.Draw(); Console.Read(); ,7.7一个面向对象程序设计的例子,万年历由年份、月份和日期所构成，也就是万年历这个问题包含年、月和日对象。,由于不需要对日期进行操作，因此不必实现日这个对象。 年对象主要维护年份这个数据，同时还需要计算从1980年到该年份包含多少天，以便计算月份的第

36、一天是星期几。 月对象主要维护月份这个数据，同时还需要计算该月份第一天是星期几，该月份的英文名缩写，以及计算指定月份的天数。 万年历对象负责显示指定月份的月历，它要维护年对象和月对象这两个数据。,class Year private int year; /当前年份 public Year(int y) year = y; public int CurrentYear /表示当前年份的属性 get return year; public int GetTotalDay() /1980年的总天数 int total = 0; for (int i = 1980; i year; i+) if (i %4 = 0 ,class Month private int month; /当前月份 private int year; /当前月份所在的年份 public Month(int m, int y) month = m; year = y; public int CurrentMonth /表示当前月份的属性 get return month; public string GetMonthName()/获取月份英文缩写 string Months = January, Februar