附录A 培训实习生-面向对象基础

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A.1 类与实例:
一切事物皆为对象,即所有的东西都是对象,对象就是可以看到,感觉到,听到,触摸到,尝到,或闻到的东西。对象是一个自包含的实体,用一组可识别的特性和行为来标识。
面向对象编程,其实就是针对对象进行编程的意思。
“类”就是具有相同的属性和功能的对象的抽象的集合。

class Cat

{
public string Shout()
{
return "喵";
}
}

“class”是表示定义类的关键字。
第一,类名称首字母记着要大写,多个单词则各个首字母大写,
第二,对外公开的方法需要用“public ”修饰符。
实例,就是一个真实的对象。实例化就是创建对象的过程,使用new 关键字来创建。
A.2 构造方法
构造方法,又叫构造函数,其实就是对类进行初始化,构造方法与类同名,无返回值,也不需要void,在new时候调用。
所有的类都有构造方法,如果你不编码则系统默认生成空的构造方法,若你有定义的构造方法,那么默认的构造方法就会失效了。
A.3 方法重载
方法重载提供了创建同名的多个方法的能力,但这些方法需使用不同的参数类型,注意并不是只有构造方法可以重载,普通方法也是可以重载的。
方法重载时,两个方法必须要方法名相同,但参数类型或个数必须要有所不同。
方法重载可在不改变原方法的基础上,新增功能。
方法重载算是提供了函数可扩展的能力。
A.4 属性与修饰符
属性是一个方法或一对方法,但在调用他的代码看来,他是一个字段,即属性适合以字段的方式使用方法调用的场合。
字段是存储类要满足其设计所需要的数据,字段是与类相关的变量。
public表示它所修饰的类成员可以允许其他类来访问,俗称公有的。而private表示只允许同一个类中的成员访问,其他类包括他的子类无法访问,俗称私有的。
通常字段都是private,即私有的变量,而属性都是public,即公有的变量。
属性有两个方法get和set。get访问器返回与声明的属性相同的数据类型,表示的意思是调用时可以得到内部字段的值或引用,set访问器没有显式设置参数,但它有一个隐式参数,用关键字value表示,它的作用是调用属性时可以给内部的字段或引用赋值。
变量私有的叫字段,公有的叫属性。
A.5 封装
面向对象的三大特性之一封装
每个对象都包含它能进行操作所需要的所有信息,这个特性成为封装。因此对象不必依赖其他对象来完成自己的操作,这样方法和属性包装在类中,通过类的实例来实现。
封装有很多的好处,
第一,良好的封装能够减少耦合。
第二,类内部的实现可以自由的修改。
第三,类具有清晰的对外接口。
A.6 继承
面向对象的三大特性之二继承
对象的继承代表了一种“is-a”的关系,如果两个对象A和B,可以描述为‘B是A’,则表明B可以继承A,继承者还可以理解为是对被继承者的特殊化,因为它除了具备被继承者的特性外,还具备自己独有的个性。
在继承关系中,继承者可以完全替换被继承者,反之,则不成立。
继承定义了类如何相互关联,共享特性。继承的工作方式是,定义父类和子类,或叫做基类和派生类,其中子类继承父类的所有特性。子类不但继承了父类的所有特性,还可以定义新的特性。
学习继承最好记住三句话:
如果子类继承父类,
第一,子类拥有父类非private的属性和功能;
第二,子类具有自己的属性和功能,即子类可以扩展父类没有的属性和功能;
第三,子类还可以以自己的方式实现父类的功能(方法重写)。
protected表示继承时子类可以对父类有完全访问权,也就是说,用protected修饰的类成员,对子类公开,但不对其他类公开。
不用继承的话,如果要修改功能,就必须在所有重复的方法中修改,代码越多,出错的可能就越大,而继承的优点是继承使得所有子类公共的部分都放在了父类,使得代码得到了共享,这就避免了重复,另外,继承可使得修改或扩展继承而来的实现都较为容易。
继承是有缺点的,那就是父类变,则子类不得不变。继承会破坏包装,父类实现细节暴露给子类,这其实是增大了两个类之间的耦合性。简单理解就是藕断丝连,两个类尽管分开,但如果关系密切,一方的变化都会影响到另一方,这就是耦合性高的表现,继承显然是一种类与类之间强耦合的关系。
什么时候使用继承?
当两个类之间具备“is-a”的关系时,就可以考虑用继承了,因为这表示一个类是另一个类的特殊种类,而当两个类之间具备“has-a”的关系时,表示某个角色具有某一项责任,此时不合适用继承,比如人有两只手,手不能继承人,再比如飞机场有飞机,这飞机也不能去继承飞机场。
A.7 多态
面向对象的三大特性之三多态
多态表示不同的对象可以执行相同的动作,但要通过他们自己的实现代码来执行。
有几点要注意:
第一,子类以父类的身份出现。
第二,子类在工作时以自己的方式来实现。
第三,子类以父类的身份出现时,子类特有的属性和方法不可以使用。
为了使子类的实例完全接替来自父类的类成员,父类必须将该成员申明为虚拟的,这是通过在该成员的返回类型之前添加virtual关键字来实现,通常虚拟的是方法,但其实除了字段不能虚拟外,属性,事件和索引器都可以是虚拟的。尽管方法可以是虚拟的,但虚方法还是有方法体,可以实际做些事情,子类可以选择使用override关键字,将父类实现替换为自己的实现,这就是方法重写Override,或者叫做方法覆写。
不同的对象可以执行相同的动作,但要通过他们自己的实现代码来执行。
注意:
这个对象的声明必须是父类,而不是子类,实例化的对象是子类,这才能实现多态,多态的原理是方法被调用时,无论对象是否被转换为其父类,都只有位于对象继承链最末端的方法实现会被调用,也就是说,虚方法是按照其运行时类型而非编译时类型进行动态绑定的。
没有学过设计模式,那么对多态,乃至对面向对象的理解多半都是肤浅和片面的
8.重构
9.抽象类
Animal类其实根本就不可能实例化的,我们完全可以考虑把实例化没有任何意义的父类,改成抽象类,对于方法体没有任何意义的,我们可以考虑将其变为抽象方法。C#允许把类和方法声明为abstract,即抽象类和抽象方法。
抽象类需要注意几点:
第一,抽象类不能实例化。
第二,抽象方法是必须被子类重写的方法,不重写的话,它的存在没有任何的意义。
第三,如果类中包含抽象方法,那么类就必须定义为抽象类,不论是否还包含其他一般方法。
我们应该考虑让抽象类拥有尽可能多的共同代码,拥有尽可能少的数据。
抽象类通常代表一个抽象概念,它提供一个继承的出发点,当设计一个新的抽象类时,一定是用来继承的,所以,在一个以继承关系形成的等级结构里面,树叶节点应当是具体类,而树枝节点均应当是抽象类。也就是说,具体类不是用来继承的,我们作为编程设计者,应该要努力做到这一点。·
10.接口
接口(interface):接口是把隐式公共方法和属性结合起来,以封装特定功能的一个集合,一旦类实现了接口,类就可以支持接口所指定的所有属性和成员,声明接口在语法上与声明抽象类完全相同,但不允许提供接口中任何成员的执行方式。所以接口不能实例化,不能有构造函数和字段,不能有修饰符,比如public,private等,不能声明虚拟的或动态的。还有实现接口的类就必须要实现接口中的所有方法和属性。
一个类可以支持多个接口,多个类也可以支持相同的接口。
注意接口用interface声明,而不是class,接口中的方法或属性前面不能有修饰符,方法没有方法体。
抽象类和接口的区别:
抽象类可以给出一些成员的实现,接口却不包含成员的实现,抽象类的抽象成员可被子类部分实现,接口的成员需要实现类完全实现,一个类只能继承一个抽象类,但可实现多个接口等等。
但这些都是从两者的形态上区分的。我觉得还有三点是能帮助我们去区分抽象类和接口的。
第一,类是对对象的抽象,抽象类是对类的抽象,接口是对行为的抽象。接口是对类的局部(行为)进行的抽象,而抽象类是对类整体(字段,属性,方法)的抽象,如果只关注行为抽象,那么也可以认为接口就是抽象类。总之,不论是接口,抽象类,类甚至对象,都是在不同的层次,不同的角度抽象的结果。他们的共性就是抽象。
第二,如果行为跨越不同类的对象,可使用接口。对于一些相似的类对象,用继承抽象类。
实现接口和继承抽象类并不冲突
第三,从设计角度讲,抽象类是从子类中发现了公共的东西,泛化出父类,然后子类继承父类,而接口是根本不知道子类的存在,方法如何实现还不确认,预先定义。这里其实说明的是抽象类和接口设计的思维过程。回想一下我们今天刚开始讲的时候,先是有一个Cat类,然后再有一个Dog类,观察后发现他们有相似之处,于是泛化出Animal类,这也体现了敏捷开发的思想,通过重构改善既有代码的设计
抽象类往往都是通过重构得来的。
11.集合
数组优点:数组在内存中连续存储因此可以快速而容易地从头到尾遍历元素,可以快速修改元素等等。
数组缺点:创建时必须要指定数组变量的大小,还有在两个元素之间添加元素也比较困难。
数组长度设置过大,造成内存空间浪费,长度设置过小造成溢出。
提供了用于数据存储和检索的专用类,这些类统称为集合。这些类提供对堆栈,队列,列表和哈希表的支持,大多数集合类实现相同的接口。
ArrayList是命名空间System.Collections下的一部分,它是使用大小可按需动态增加的数组实现List接口。
ArrayList的容量是ArrayList可以保存的元素数,ArrayList的默认初始容量为0,随着元素添加到ArrayList中,容量会根据需要通过重新分配自动增加。使用整数索引可以访问此集合中的元素。此集合中的索引从0开始。
数组的容量是固定的,ArrayList的容量可根据需要自动扩充。
集合的变化是影响全局的,它始终都保证元素的连续性。
ArrayList的不足:
ArrayList不管你是什么对象都是接受的,因为在它眼里所有元素都是Object,换句话说,ArrayList不是类型安全的,还有就是ArrayList对于存放值类型的数据,比如int,String型(String是一种拥有值类型特点的特殊引用类型)或者结构struct的数据,用ArrayList就意味着都需要将值类型装箱为Object对象,使用集合元素时,还需要执行拆箱操作,这就带来了很大的性能损耗。
装箱就是把值类型打包到Object引用类型的一个实例中,比如整形变量i被“装箱”并赋值给对象o。

int i = 122;

object o = (object) i; //boxing

拆箱就是指从对象中提取值类型

o = 122;

i = (int) o; //unboxing

相对于简单的赋值而言,装箱和拆箱过程需要进行大量的计算,对值类型进行装箱时,必须分配并构造一个全新的对象,其次,拆箱所需的强制转换也需要进行大量的计算。总之,装箱和拆箱是耗资源和时间的,而ArrayList集合在使用值类型数据时,其实就是在不断地装箱和拆箱的工作,这显然是非常糟糕的事情。
12.泛型
泛型是具有占位符(类型参数)的类,结构,接口和方法,这些占位符是类,结构,接口和方法所存储或所使用的一个或多个类型的占位符。泛型集合类可以将类型参数用作它所存储的对象的类型的占位符,类型参数作为其字段的类型和其方法的参数类型出现。
通常情况下,都建议使用泛型集合,因为这样可以获得类型安全的直接优点而不需要从基集合类型派生并实现类型特定的成员。此外,如果集合元素为值类型,泛型集合类型的性能通常优于对应的非泛型集合类型(并优于从非泛型集合类型派生的类型),因为使用泛型时不必对元素进行装箱。
13.委托和事件

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