类的封装、继承与多态.ppt

1、C#面向对象编程(二)继承、封装和多态,9 继承、封装和多态,9.1 封装 9.2 继承 9.3 多态 9.4 this和base关键字 9.5 接口,9.1封装对象的原理,什么是封装 (encapsulation),封装的好处 良好的封装能够减少耦合 类内部的实现可以自由地修改 类具有清晰的对外接口,类的封装改变了用户传统的使用数据和代码的方式. 它将方法和数据包含在一起构成一个独立的单元，可以通过设定单元内各个 成员的的特性来控制对成员的访问。 比如将一个字段定义为private，就可以防止外界直接访问这个字段。,数据隐藏,封装性最有用的方式之一 实现方法访问限制修饰符 public 无限

2、制，允许任何人来访问 protected internal = protected + internal Internal 允许项目或程序内部的类来访问 protected 继承时子类可以对基类有完全访问权 private 只允许同一个类中的成员访问 属性也用来封装类的细节，并提供公用接口给该类的用户,public class Student private string studentname; public string getstudentname( ) return(studentname)； public string setstudentname(string na) studen

3、tname=na; ,class App public static void Main( ) Student s1=new Student( ); s1.setstudentname(“zhanghua”); Console.WriteLine(s1.getstudentname( ); ,不能使用语句 s1.studentname=“zhanghua”;,继承性（inheritance）,一个类可以有能力直接从另一个类获得其代码和数据 派生类从基类那里获得其所有的成员 例： GUI设计的Form look and feel都是从.NET Form class继承下来的,System.Win

4、dows.Forms.Form,继承透视图,如果Class Child是继承Class Parent而来 Child的对象中包含一个Parent的对象,Child,Parent,public class Parent public int X; . . . ,public class Child : Parent public int Y; . . . ,/ client. Child obj; obj = new Child(); obj.X = 10; obj.Y = 20;,X:,Y:,publicmethods,如何访问基类成员？,派生类可以调用基类的方法 通过使用base关键字 派生

5、类在访问基类的时候有一定的限制，不能访问 private 的成员；internal的基类成员只能被同一个程序集中的派生类访问,public class Account public double balance; public bool Withdraw(double amt) balance -= amt; return true; ,public class CheckAccount:Account public bool Withdraw(double amt) if(amt= base.balance) return base.Withdraw(amt); else return fa

6、lse; ,继承 2-1,Class Base / 成员变量 int basevar; / 成员函数 Base_fun1() / 定义 . .,Class Derived : Base / 成员变量 int derivedvars; / 成员函数 Derived_fun1() / 定义 . .,基类,void main() Derived dr_obj = new Derived() ; dr_obj.Base_fun1(); ,无需重新编写代码,派生类,狗,马,继承 2-2,动物,基类,派生类,继承的层次结构示例,Class Animal / 成员变量 int eyes, nose; Ani

7、mal() eyes = 2; nose = 1; void Pet_Animal() / 定义 ,基类,Class Dog : Animal / 成员变量 / 成员函数 private Barking() / 定义 private Wagging_Tail() ,派生类,继承 C# 中的类,public class Graduate: Student, Employee / 成员变量 / 成员函数 ,多重继承,允许多重接口实现,C#只允许单一继承,演示,public class Person private string _name; private uint _age; public vo

8、id GetInfo() Console.WriteLine(请输入您的姓名和年龄); _name = Console.ReadLine(); _age = uint.Parse(Console.ReadLine(); public void DislayInfo() Console.WriteLine(尊敬的 0，您的年龄为 1, _name, _age); ,public class Student:Person private string _schoolname; private uint _engscore; private uint _mathscore; private uint

9、 _sciscore; private uint _totscore; public uint GetMarks() Console.WriteLine(“请输入学校名称); _schoolname = Console.ReadLine(); Console.WriteLine(请输入英语、数学和自然科学的分数。 ); _engscore = uint.Parse(Console.ReadLine(); _mathscore = uint.Parse(Console.ReadLine(); _sciscore = uint.Parse(Console.ReadLine(); _totscore

10、 = _engscore + _mathscore + _sciscore; Console.WriteLine(所得总分为：0 ,_totscore); return _totscore; ,基类,派生类,public class UnderGraduate:Student public void Check() Console.WriteLine(要上升一级，要求总分不低于 150 ); if(this.GetMarks() =150) Console.WriteLine(“pass); else Console.WriteLine(“not pass); ,派生类,public stat

11、ic void Main(string args) UnderGraduate objUnderGraduate = new UnderGraduate(); objUnderGraduate.GetInfo(); objUnderGraduate.DisplayInfo(); objUnderGraduate.Check(); ,base 用于从派生类中访问基类成员 可以使用 base 关键字调用基类的构造函数 this 用于调用本类的数据成员或方法 也可以不写,关键字 base和this,构造函数,构造函数不能继承 在实例化子类对象时，会默认调用父类构造函数 如果父类有多个构造函数，子类会

12、默认调用无参的构造函数 如果需要调用有参的默认函数，需要显示指明,需要使用base关键字,15,调用 base 构造函数,public class Student:Person private uint id; /调用 Person 构造函数 public Student(string name,uint age,uint id):base(name,age) this.id = id; Console.WriteLine(id); ,:base 关键字将调用 Person 类构造函数,基类的构造函数先执行再执行派生类的构造函数。,16,演示,public class Person publi

13、c string _name; public uint _age; public Person(string name, uint age) this._name = name; this._age = age; Console.WriteLine(_name); Console.WriteLine(_age); ,public class Student:Person private uint _id; public Student(string name, uint age, uint id):base(name, age) this._id = id; Console.WriteLine

14、(_id); ,还将调用 Base 构造函数,static void Main(string args) /构造 Student Student objStudent = new Student(XYZ, 45, 001); ,演示,示例代码,类的多态性(1),今天你多态了吗？ 面向对象程序设计中的重要概念多态性。 在运行时，可以通过指向基类的引用，来调用实现派生类中的方法。 同一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，这就是多态性。 多态性通过派生类覆写基类中的虚函数型方法来实现。,类的多态性(2),编译时的多态性 编译时的多态性是通过重载来实现的。对于非虚的成员来说，系

15、统在编译时，根据传递的参数、返回的类型等信息决定实现何种操作。 运行时的多态性 运行时的多态性就是指直到系统运行时，才根据实际情况决定实现何种操作。 C#中，运行时的多态性通过覆写虚成员实现。,类的多态性的实现,（1）类内部或子类和和父类定义同名但参数列表不同的方法，称为方法的重载（overload）； （2）子类和和父类定义同名且参数列表也相同的方法，称为新增，这时应 该在子类的同名方法前面用new修饰符； （3）子类和和父类定义同名且参数列表也相同的方法，并且父类中的方法用abstract/virtual进行修饰，子类中的方法用override进行了修饰，称为虚方法的覆盖（override

16、)。,编译时多态 _重载（Overload）,重载_类中定义的方法可能有不同的版本 public bool Withdraw(double amt, string name) public double Withdraw(double amt) 特点（两必须一可以） 方法名必须相同 参数列表必须不相同 返回值类型可以不相同,一般用于同一个类中,最常用于类的构造函数,相同方法,new,隐藏继承成员,关键字 new,演示,示例代码,运行时多态_方法的覆盖（override),父类中的方法用abstract/virtual进行修饰，子类中的方法用override进行了修饰，称为虚方法的覆盖（over

17、ride)。,运行时多态(1) _虚函数,一般用于继承类关系中,1、声明虚方法(在基类中) 使用virtual关键字 public virtual bool Withdraw(); 2、调用虚方法，运行时将确定调用对象是什么类的实例，并调用适当的覆写的方法。 3、虚方法可以有实现体,覆写（Override）,子类中为满足自己的需要来重复定义某个方法的不同实现覆写 通过使用关键字override来覆写 public override bool Withdraw() 只有虚方法和抽象方法才能被覆写 要求： （三相同） 相同的方法名称 相同的参数列表 相同的返回值类型,关键字 override和vi

18、rtual,public class Person public virtual void WriteInfo() Console.WriteLine(我是人的方法); ,public class Student:Person public override void WriteInfo() Console.WriteLine(我是学生的方法); ,基类,派生类,base 方法的新实现,class Student public virtual void StuInfo() Console.WriteLine(“此方法显示学生信息); ,class ExpStudent: Student pub

19、lic override void StuInfo() base.StuInfo(); Console.WriteLine(“此方法重写 base 方法); ,static void Main(string args) ExpStudent objStudent = new ExpStudent(); objStudent.StuInfo(); Student objSuper = objStudent; objSuper.StuInfo(); ,演示,示例代码,抽象类和抽象方法 2-1,abstract class ClassOne /类实现 ,访问修饰符,派生类的基类,不能实例化,运行时多

20、态(2) _抽象函数,abstract class Base / 成员变量 int basevar; / 成员函数 abstract void base_fun1(parameters); / 无法实现 . ,抽象方法,class Derived : Base / 成员变量 int derivedvars; / 成员函数 override void Base_fun1(parameters) / 实际实现 . ,抽象类,派生类,提供,重写方法,原型,必须重写,抽象类和抽象方法 2-2,32,演示,using System; namespace Example_1 abstract class

21、ABC public abstract void AFunc(); public void BFunc() Console.WriteLine(“这是一个非抽象方法！); class Derv : ABC public override void AFunc() Console.WriteLine(“这是一个抽象方法！ ); ,抽象类 不能实例化,派生类 重写方法,static void Main(string args) Derv objB = new Derv(); objB.AFunc(); objB.BFunc(); ,33,abstract class MyAbs public ab

22、stract void AbMethod(); /派生类 class MyClass : MyAbs public override void AbMethod() Console.WriteLine(“在 MyClass 中实现的抽象方法); /派生自 MyClass 的子类 class SubMyClass:MyClass public void General() /未实现 AbMethod 抽象方法 Console.WriteLine(在 SubMyClass 中未实现的抽象方法 ); ,static void Main(string args) SubMyClass objSubCl

23、ass = new SubMyClass(); objSubClass.General(); ,密封类,不能从密封类派生 防止类在子类中被重载，或被第三方扩展,public sealed class MyClass / class members ,演示,示例代码,接口 3-2,class IBase void method1(); int method2(); /没有实现 . ,接口,interface,只有方法声明,没有实现,public interface IPicture int DelImage(); void ShowImage(); ,隐式声明为 public,无访问修饰符,示例

24、中的 IPicture接口用于演示接口,接口 3-3,演示,public class MyPicture : IPicture /第一个方法的实现 public int DelImage() Console.WriteLine(“DelImage 实现！); return(1); /第二个方法的实现 public void ShowImage() Console.WriteLine(“ShowImage 实现！); ,static void Main(string args) MyPicture objM = new MyPicture(); objM.ShowImage(); int t = objM.DelImage(); Console.WriteLine(t); ,派生自 IPicture 接口,演示,public interface IPicture int DelImage(); void ShowImage(); public class MyPicture : BaseIO, IPictu