实训七

实训七C#面向对象程序设计技术及应用3.7.1 实训类型设计型，4 学时3.7.2 实训目的1．熟练掌握类（字段、方法、构造函数、析构函数），静态类与静态成员，使用不同类型的方法参数调用类方法。

2．熟悉类继承（多态性、new、virtual和override关键字），重载运算符，abstract 抽象类。

3．熟悉类、接口的属性和索引器。

4．熟悉使用Visual Studio类关系图可视化创建类。

3.7.3 实训设备与环境高性能PC机，Windows XP / 2003操作系统，Visual Studio 2005（或2008）集成开发环境3.7.4 实训知识要点一、类、对象和封装这里使用蓝图做类比：类是蓝图，对象就是基于该蓝图的建筑。

大部分情况下，更改一个对象中的数据并不会更改其他任何对象中的数据。

面向对象使用类来封装数据（属性）和方法（行为）。

封装使对象能够向客户隐藏它们的实现（该原则称为信息隐藏），尽管用户可以通过对象良好定义的接口使用它。

正如驾驶员在不知道发动机、变速器和转向等系统是如何工作的情况下，也能够有效地驾驶汽车。

封装还使用户可以控制如何使用数据和过程。

可以使用访问修饰符（private或protected）来防止外部过程执行类方法或读取与修改属性和字段中的数据。

应当将类的内部详细信息声明为private以防止在类外使用它们，此技术称为“数据隐藏”。

封装的一个基本规则是类数据应当只能通过访问器或方法来修改或检索。

隐藏类的实现详细信息可以防止这些信息被以不希望的方式使用，并使用户在以后修改此类项时没有兼容性方面问题的风险。

在面向过程的编程语言（如C语言）中，编程一般面向操作。

然而，C#编程是面向对象的。

在面向过程的编程语言中，编程单位是函数。

而在C#中，编程单位是类。

最终实例化（即创建）这些类而得到对象，属性和行为作为字段和方法封装在类的“边界”内。

类使程序员得以只声明一次变量和方法，然后在任何需要的时候重用它们。

例如，如果要将贷款计算器添加到应用程序中，可以定义所有变量和方法，以便为应用程序提供贷款计算功能。

但是，如果将贷款计算器创建为一个类，则可以在其他应用程序中重用该类。

更好的是，可能能够通过使用其他人已经开发的贷款计算器类，省去自己的一些工作。

类可以定义对象的属性和执行的操作（方法），并定义保存对象状态值的变量（字段）。

在面向对象的概念里，现实世界的个体（对象）将抽象化为程序中的对象，而个体（对象）的数据抽象化为对象的数据成员（字段和常量），即个体（对象）的特性抽象化为对象的属性，个体（对象）的行为及处理问题的方法成为对象的方法。

类的实例是对象。

对象可以执行类定义的操作，处理属于类定义的数据，可以通过调用对象的方法并访问其属性，来访问对象的功能。

二、字段字段是表示与对象或类关联的变量, 它用来存储对象状态的值或属性的值，即字段用来存储对象的数据。

如果把字段声明为public，那么在类外面能够访问该字段。

在类外面，访问字段的语法是：对象名.字段名既然在类外面能够访问字段(给字段赋值、读取字段的值)，那么我们为什么在声明类时，声明访问器来获取和设置这些字段的值呢？系统开发人员的一个目标是，他们设计的类不但对客户隐藏了方法的实现，而且不允许客户直接访问字段。

通过提供访问器来获取和设置这些字段的值，可以确保字段被正确地对待(即符合逻辑规则)而且执行所需的附加处理。

（一）常数和只读字段1. 常数常数就是其值不能改变的字段。

常数也是类的成员之一，它表示一个常数值：一个可以在编译时计算的值。

虽然我们把常数是当作静态成员，但常数的声明语句中不要求使用static修饰符，可以通过类访问常数。

2. 只读字段在将某些东西定义为常数时需要记住两个原则：常数成员的值是一个在编译时计算的值。

要想将字段声明为常数，只需在被声明的字段前指定const关键字。

（二）成员访问控制访问修饰符public和private控制对类的字段、属性和方法的访问。

正如前面所提到的，公有（public）方法的主要目的是让类的客户了解该类所提供的服务，而不必关心该类如何实现它的任务。

因而，类的客户不能直接地访问类的private字段、private属性和private方法。

通过关键字private限制对类成员的访问称为信息隐藏。

例如，在改写贷款计算器示例中，如果我们在LoanCalculatorTest类的Main方法中，将以下代码改为带底纹的代码：aLoanCalculator.SetLoanAmount(20000.0M)aLoanCalculator.SetYears(12)aLoanCalculator.SetAnnualInterestRate(7.0F)aLoanCalculator.loanAmount = 20000.0MaLoanCalculator.months = 12aLoanCalculator.annualInterestRate = 7F则在编译程序时，会发生编译错误，程序无法访问private字段loanAmount、months 和annualInterestRate。

如果将字段loanAmount、months和annualInterestRate的访问修饰符改为public，则程序运行不会发生错误。

如果将该Main方法放在LoanCalculator类中，则不会发生编译错误，可以访问private 字段loanAmount、months和annualInterestRate。

三、属性使用访问方法是一种不错的技术，几种面向对象语言(包括C++和Java)都使用这种技术。

但是C#提供了一种更为丰富的机制：属性。

属性具有访问方法一样的能力，而且在客户端看起来像字段。

属性是一种用于访问对象或类的特性的成员。

属性的示例包括贷款数量、窗口的标题、客户的名称等。

属性是字段的自然扩展，两者都是具有关联类型的命名成员，而且访问字段和属性的语法是相同的。

然而，与字段不同，属性不表示存储位置。

相反，属性有访问器，这些访问器指定在它们的值被读取或写入时需执行的语句。

因此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；甚至，它们还可以对此类特性进行计算。

属性实际上是方法，但对于类的用户看起来像字段。

C#中的属性更充分地体现了对象的封装性，不直接操作类的数据内容，而是通过访问器进行访问，它借助于get和set对属性的值进行读写，这在C++中是需要程序员手工完成的一项工作。

● 属性的声明属性的修饰符有：new、public、protected、internal、private、static、virtual、sealed、override、abstract。

其中static, virtual, override和abstract修饰符不能同时使用。

属性的访问声明必须用一对“{”和“}”大括号括起来，在其中给出对属性的值进行读写的操作说明。

虽然属性和域的语法比较类似，但不能把属性当做变量那样使用，也不能把属性作为引用型参数或输出参数来进行传递。

● 属性的访问在属性的访问声明中，对属性的值的读操作用get关键字标出，对属性的值的写操作用set关键字标出。

（一）类作用域一个类的字段、属性和方法属于该类的作用域。

在类的作用域中，该类的所有方法和属性都可以访问该类的成员（如字段、方法和属性），并且可以直接通过名称进行引用（静态方法和静态属性例外，因为静态方法和静态属性并不操作对象，所以，不能用静态方法和静态属性来访问实例字段）。

在类的作用域外部，不能通过名称直接引用类成员，必须通过该类或该类的对象和点操作符（称为类成员存取操作符）才能访问可见的类成员（如public成员），即在类的作用域外部，类成员必须通过“对象名.成员名”来访问。

（二）索引器索引器是使对象能够用与数组相同的方式进行索引的成员，声明索引器与声明属性非常类似，只是在声明索引器时索引器的名称为this关键字，索引器至少要有一个参数。

当创建一个数组对象时，它们的大小是固定的。

向数组中添加元素或移去元素比较困难。

为了创建一动态数组，可创建ArrayList类的对象，可使用ArrayList对象的Add方法向ArrayList对象中添加元素，可像数组一样通过索引获取指定索引处的元素。

（三）属性与字段、属性和方法的比较1. 属性与字段的比较字段会被分配一个存储位置，它用来存储对象的数据。

属性不会自动分配存储位置。

给字段赋值只是将所赋的值存储在给字段分配的存储位置中，给属性赋值会将所赋的值传递给set访问器的value参数，然后执行set访问器的代码，这种代码可能很简单(直接将value的值赋给某一私有字段)，这种代码也可能很复杂，完成我们所想完成的任务。

读取字段的值，只是读取给字段分配的存储位置中的值。

读取属性的值，会执行get访问器的代码，该代码可能很简单(只返回一个存储在私有字段中的值)，该代码也可能很复杂，访问多个字段或调用方法以计算字段值并将其返回。

如本例中的MonthlyPayment 属性。

2. 属性与方法的比较属性是对象的特性，通常，属性存储对象的数据，而方法是可要求对象执行的操作。

对象的一些特性明显是属性，比如Name，而有些明显是方法，比如Move和Show。

在其他情况中，哪些类成员应是属性、哪些应是方法并不特别明显。

如本例中月付款MonthlyPayment是定义为属性还是定义为方法就不那么明显。

（四）使用this关键字通过this关键字，可以引用当前在其中执行代码的类的“当前实例”。

类的“当前实例”是指代码当前正在其中执行的实例。

由于所有的代码都在方法的内部执行(属性实际上也是方法)，因此当前实例是调用方法的实例。

this关键字作为引用当前实例的对象变量可在构造函数、实例方法和实例属性访问器中访问“当前实例”的成员。

四、实例构造函数面向对象编程语言的一个最大优点是，可以定义在创建类的实例时调用的特殊方法，这些方法称为构造函数。

构造函数必须以类名作为方法的名称，且不返回任何值，也就是说构造函数是名称为类名的特殊方法，该方法不能有任何形式的返回值类型（也不允许使用void类型）。

构造函数的作用是，确保对象在使用之前要经过正确初始化过程。

当用户实例化一个对象时，此对象的构造函数被调用并且返回，然后用户才能在对象上执行其他操作。

也就是说，对象在被实例化之前是不能被使用的。

（一）默认实例构造函数在C#中，如果类不包含任何构造函数声明，则自动提供一个默认的无参数的构造函数，并使用默认值初始化对象字段。

（二）默认初始化字段字段（无论是静态字段还是实例字段）的初始值都是字段的类型的默认值。

在此默认初始化发生之前是不可能看到字段的值的，因此字段永远不会是“未初始化的”。