踏云揽月 发表于 2023-5-30 15:33:24

第九单元 面向对象一:类与对象

假设,班级里40位同学,我们用程序保存40位学生的信息:学号,姓名,性别,生日,身份证号。如果是你,你会怎么实现?
小菜同学拿到这个题,奋书疾笔,马上写出如下代码:
ArrayList list = new ArrayList();

string stuNo1="10001";
string name1 = "张三";
string sex="男";
Datetime birthday1 = Datetime.Parse("1998-08-08");
string idCard1 = "362530199808080510";
list.add(stuNo1);
list.add(name1);
... list.add....
   
........//经过1个半小时后,终于到了第40位。 
那如果是有4000,4万?你是不是立马从入门到卸载了?面向对象来告诉你解决方案!!
1. 面向对象概念

面向对象编程( OOP,Object Oriented Programming )

[*]并不是一个技术,而是一种编程指导思想。
[*]把现实世界的具体事物全部看成一个一个的对象来解决实际问题。
为什么要用面向对象编程
生活中我们解决问题就是按照对象化的方式进行的。如果程序也能够按照生活的中的方式来解
决问题,那么程序就更符合人类的思维习惯,代码看起来会更易理解、更简单、更易维护。
 
面向对象编程共同三大特性:封装,继承,多态。
在C# 中,一定要时刻的牢记这句话:一切皆为object(对象);
2. 封装

封装 被定义为"把一个或多个项目封闭在一个物理的或者逻辑的包中"。在面向对象程序设计方法论中,封装是为了防止对实现细节的访问。
抽象和封装是面向对象程序设计的相关特性。抽象允许相关信息可视化,封装则使开发者实现所需级别的抽象。
访问修饰符

C# 封装根据具体的需要,设置使用者的访问权限,并通过 访问修饰符 来实现。
一个 访问修饰符 定义了一个类成员的范围和可见性。C# 支持的访问修饰符如下所示:

[*]public:所有对象都可以访问;
[*]private:对象本身在对象内部可以访问;
[*]protected:只有该类对象及其子类对象可以访问
[*]internal:同一个程序集的对象可以访问;
[*]protected internal:访问限于当前程序集或派生自包含类的类型。

实现封装的方式共有三种:类的封装,属性封装,方法的封装。
封装的作用:


[*]隐藏细节,设置访问权限,提高安全性
[*]代码复用。
[*]提高代码的可读性
3. 什么是类

类是一组具有相同事物和行为的抽象(物以类聚)。
类在实现生活中是不存在的,看不见,摸不着。例如:人类,狗类,猫科类,灵长类.... 这些事物都只是一些抽象的概念,并不是指具体的物体。如果我说:小明今天吃了三碗饭,小红的头发很长,那么,小明,小红 是指人类的具体对象,lucky(一只猫) 这个月身体长得很快,这也指的是对象,因为lucky是实实在在存在的。
人为什么不和狗分为一类?
答:因为人和狗的体征行为都不一样!!再次强调类:类是一组具有相同事物和行为的抽象(物以类聚)。人会思考,人会制作工具,而狗不会。
 
对象:是真实存在的具体实例。
类(设计图):是对象共同特征的描述(抽象)。

 
在C#中,必须先设计类,才能获得对象。

 
4. 如何定义类

定义类的关键字是class,命名规范为首字母大写,以帕斯卡(大驼峰)方式命名 如:
<访问修饰符> class 类名
{
    // 构造器(下一个单元会讲到)
   
    // 字段
   
    // 属性(特征)
   
    // 方法(行为)
   
    // 事件(C# 高级阶段学习)
   
    // 索引器(c# 高级阶段学习)
   
}<br>如:public class Person
{
    // 字段
    private string name;
   
    // 属性
    public string Name
    {
      get
      {
            return name;
      }
      set
      {
            value=name;
      }
    }
   
    // 方法
    public void eat()
    {
      Console.WriteLine("吃饭,我要吃油焖大虾");
    }

其中,字段,属性,方法,被统称为类的成员。字段,属性 被称为成员变量,方法被称为成员方法。
访问标识符指定了对类及其成员的访问规则。如果没有指定,则使用默认的访问标识符。类的默认访问标识符是 internal,成员的默认访问标识符是 private。
5. 字段与属性

字段一般是私有的(private),属于类的私有信息,如:姓名,年龄,身份证号等等信息都是属于人类的私有信息。
public class Person
{
    private string name;
    private int age;

属性是类对外提供访问字段的途径,一般是公有的(public) ,如:别人问你年龄,女孩子一般说18岁。此时她说的18岁是她自己对外主动暴露出来的,事实上她的真实年龄信息是私有的,只有她自己知道,到底是不是18岁我们其实是不清楚的。
public class Person
{
    private string name;
    private int age;
   
    public string Name
    {
      // get 访问器
      get
      {
            return name;
      }
      // set 访问器
      set
      {
            value=name;
      }
    }
   
    public int Age
    {
      get
      {
            return 18;
      }
      set
      {
            value = age;
      }
    }
}Get, Set 访问器都可以设置访问修饰符哦,默认的访问修饰符都是public.
c# 9.0 之后 还支持 Init访问器, 调用方可使用属性初始化表达式语法 , 在创建表达式中设置这些值 。 但构造完成后,这些属性将变为只读
 
字段与属性的区别

[*]字段是私有的(private),属性是公开的(public)。
[*]属性具有读写器( get, set)
[*]字段命名,以小驼峰命名,属性以帕斯卡(大驼峰)命名。
[*]属性并没有真正存储数据
只读属性
也就是只提供了, Get 访问器,没有Set 访问器。
public class Person
{
    private short orderState
   
    public string OrderState
    {
      get
      {
            switch(orderState){
                case 1:
                  return "待支付";
                case 2:
                  return "待发货";
                case 3:
                  return "待收货";
                case 4:
                  return "已完成";
                default:
                  return "待支付";
            }
      }
    }

只写属性
也就是只提供了, Set 访问器,没有Get 访问
public class Person
{
    private string pwd
   
    public string Password
    {
      set { value = pwd;} // 没有Get
    }

属性简写
如果一个类中,属性只是直接对字段进行读写,那么,这个属性字段就可进行简写。
例如:
public class Person
{
    private string name;
    private int age;
   
    public string Name
    {
      get { return name; }
      set { value=name; }
    }
   
    public int Age
    {
      get { return 18; }
      set { value = age; }
    }
}
// 简化后
public class Person
{
    public string Name {get; set;}
    public int Age {get; set;}

我们刚说过,属性是对字段的封装,但是简写后的属性根本就看不到类,岂不是自相矛盾吗?其实简写属性中其实隐藏了字段,如果通过反编译工具编译 MS IL 或者通过反射技术去查看,我们会可以将它隐藏的字段读取出来。
6. 类的对象(实例)

语法:
类名 对象名 = new 类名();
如:
Person per = new Person();  
使用对象
访问属性: 对象名.成员属性
访问行为: 对象名.方法名(…) 
例如:
public class Person
{
    private string name
   
    public string Name
    {
      set { value = name;}
      get { return name;}
    }
   
    public void Eat()
    {
      Console.WriteLine($"姓名:{name},他正在吃饭..");
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
      Person per1 = new Person();
      per1.Name = "张三"; // 访问属性
      per1.Eat();// 调用成员方法
      
      Person per2 = new Person();
      per2.Name = "李四"; // 访问属性
      per2.Eat();// 调用成员方法
    }
}输出结果:
姓名:张三,他正在吃饭..
姓名:李四,他正在吃饭..  
7. 构造方法

学构造方法的目的?

[*]真正知道对象具体是通过什么得到的。
[*]能够掌握为对象赋值的其他写法。
构造方法的作用

[*]用于初始化一个类的对象,并返回对象的地址。
[*]简化对象初始化的过程
语法
修饰符 类名(形参列表)
{
        ...
}

public class Car
{
    ...
    // 无参数构造器
    public Car()
    {
            ...
    }
    // 有参数构造器
    public Car(String n, String b)
    {
            ...
    }
}  
初始化对象的格式
类名 对象名称 = new 构造器;
Car c = new Car();  
构造器的分类

[*]无参数构造器(默认存在的):初始化的对象时,成员变量的数据均采用默认值。
[*]有参数构造器:在初始化对象的时候,同时可以为对象进行赋值。
注意事项

[*]任何类定义出来,默认就自带了无参数构造器,写不写都有。
[*]一旦定义了有参数构造器,无参数构造器就没有了,此时就需要自己写一个无参数构造器了。
public class Car
{
        ...
        // 无参数构造器(默认存在的)
}

public class Car
{
    ...
    public Car()
    {
      // 无参数构造器(需要写出来了)
    }   
    public Car(String n, String b)
    {
      // 有参数构造器
        }

8. 两个变量指向同一个对象

class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public string Sex{ get; set; }
    public string Hobby{ get; set; }
   
    public void Study()
    {
      Console.WriteLine($"姓名:{Name},性别:{Sex},爱好:{Hobby}");
    }
}
public static void main(String[] args)
{
    Student s1 = new Student();
    s1.Name = "小明";
    s1.Sex = '男';
    s1.Hobby = "游戏、睡觉、听课";
    s1.Study();
    // 把学生类型的s1变量赋值给学生类型的s2变量
    Student s2 = s1;
    s2.Hobby = "爱提问";
   
    Console.WriteLine(s2.Name);
    Console.WriteLine(s2.Sex);
   
    Console.WriteLine(s1.Hobby);
    s2.Study();

输出结果:
姓名:小明,性别:男,爱好:游戏、睡觉、听课
小明

爱提问
姓名:小明,性别:男,爱好:爱提问  
内存分布图

思考:如果某个对象,被当作方法参数传递之后,在方法体内对象(形参)的某些属性被修改,那么实参对象的属性会发生变化吗?
9. this 关键字

假设有如下一段代码:
public class Person
{
    private string name;
    private string age;
    public Person(string name,string age)
    {
      name = name; // 此处很有可能会有问题!!
      age = age;   // 此处很有可能会有问题!!
    }

编译器很有可能分不清 name 到底是形参还是成员变量,怎么破? this 关键字就可以帮忙解决。
this关键字

[*]this关键字可以出现在成员方法、构造器中,代表当前对象的地址。
[*]作用:访问当前对象的成员变量、成员方法。
public class Person
{
    private string name;
    private string age;
    public Person(string name,string age)
    {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
}10 . 作业

<olstart=""><li >学生类:
<uldata-mark="*"><li >字段:姓名,性别,成绩,零钱
<li >
属性:姓名:性别,成绩( 只写Set访问器),成绩等级(成绩差,60
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