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第3章面向对象设计基础
第二章介绍了C#的基本语法,以及使用方法。C#同Java、C++一样是面向对象的编程语言,同时C#更强化了面向对象的概念。本章将介绍面向对象的基础知识并介绍使用C#编写面向对象的应用程序,在C#中,面向对象的开发能够给系统设计、编码、维护提供更多的便利。
什么是面向对象
面向对象是应用程序开发中一个非常重要的技巧和概念,面向对象并不是什么高深的技术也不是负责的学习体系,面向对象主要是一种设计的思路。使用面向对象进行应用程序开发能够非常好的将现实中的物体进行抽象,这样就在一定程度上丰富了应用程序的结构,不仅如此,面向对象还包括继承、多态等特性以便能够快速构架应用程序。
传统的面向过程
在传统应用程序开发领域(如C语言的开发),或者是早期的基于B/S领域的Web应用程序开发(如ASP)都使用的是传统的面向过程的开发语言。而C++/JAVA/C#等开发都是使用的面向对象的开发语言。面向对象的开发语言更接近人类理解自然的语言,对开发人员来说更加通俗易懂,同时也对“对象”进行了较好的抽象。面向过程的一段C语言代码如下所示。
main()
{
sum(x,y);
get(x,y);
print(x);
print(y);
}
上述代码截取了C语言中的一个代码段,从上述代码中可以看出,C语言中基本没有对象的概念。当执行一个主方法Main时,按照程序逻辑调用不同的函数,来达到运算的目的。传统的面向过程的开发必须规定每一个步骤,或者明确每一种函数,并在程序运行中调用不同的函数来实现运算的目的。面向过程的思想决定了其没有派生、覆盖、继承等特性,所以每当创建一个新的“对象”时,就有可能需要编写更多的代码,这在一定程度上造成了代码的编写和维护的困难。
面向对象的概念
在面向过程的开发当中,开发人员发现在调用函数的时候,很难分清楚函数本身是属于哪个文件的,在代码的阅读上面,不同的开发人员会发现很难读懂其他的开发人员的代码。虽然注释和良好的命名都是必要的,但是还是给开发人员之间的交互造成了极大的困扰。为了解决这个问题,于是有了面向对象的概念。面向对象的一段C#代码如下所示。
class Program //主程序类
{
public int sum(int x, int y) //sum方法
{
return x + y; //返回值
}
static void Main(string[] args) //静态方法
{
int x = 1, y = 2; //声明整型变量
Program sum = new Program(); //创建对象
((x, y)); //输出方法返回值
}
}
上述代码中,sum是一个Program对象,sum有一个方法sum进行加法运算。读者可能会疑惑,相对于面向过程,面向对象的代码量好像变多了,而且执行的方法过程并没有太大的区别。其实面向对象解决了代码难以划分结构、代码可读性不高的问题,让程序变得更加容易组织和阅读。,当阅读到此代码的时候,开发人员能够比较清楚的知道这个方法做了什么操。而在调用面向过程中的函数的时候,如果函数的名称是CTi32,而又分不清该函数在上下文中起到的作用时,会比较难以理解这个方法究竟做了什么。
面向组件的概念
面向组件其实是面向对象的另一种加强。在面向对象中,常常需要引用命名空间或者引用头文件(如C++)来说明一个函数所在的对象与另一个同样名称的函数所在的对象是不同的。在传统的应用程序开发过程中,当客户更改了若干需求,往往只需要修改一个很小的功能,就要改动很多的代码,因此就出现了软件危机。
于是人们使用了分层的概念,将代码封装在一个类,然后对类进行组织协调,通过编译器对类或类库进行编译,形成DLL组件。在应用程序中使用DLL,从而提高了代码的重用性。分层的概念也是设计模式的开端。面向组件的概念在平时就已经被读者广泛使用了,中的某些类库,组件等。面向组件的概念对开发人员在设计的思想上要求更高,这些要求不仅仅局限于编码。
面向对象的C#实现
C#是面向对象的编程语言。在面向对象开发当中,不可避免的要创建一个类,创建类后还需要创建该类的属性和方法来描述对象,然后再创建这个类的对象进行实例化。创建后的对象能够通过类中的属性和方法完成相应的操作。
定义
什么是对象?世间万物皆对象,在生活中,可能是一只猫、一只狗,或者是饼干、一张订单、银行卡等等都是对象。对象描述了一个物体的特征,抽象一个实际的物体或一个方法。
类定义了