C# 面向?qū)ο笕筇匦裕悍庋b、繼承、多態(tài)
面向?qū)ο笥蟹庋b、繼承、多態(tài)這三個(gè)特性，面向?qū)ο缶幊贪凑宅F(xiàn)實(shí)世界的特點(diǎn)來(lái)管理復(fù)雜的事物，把它們抽象為對(duì)象，具有自己的狀態(tài)和行為，通過(guò)對(duì)消息的反應(yīng)來(lái)完成任務(wù)。這種編程方法提供了非常強(qiáng)大的多樣性，大大增加了代碼的重用機(jī)會(huì)，增加了程序開(kāi)發(fā)的速度，將具備獨(dú)立性特制的程序代碼包裝起來(lái)，修改部分程序代碼時(shí)不至于會(huì)影響到程序的其他部分。
1.封裝
每個(gè)對(duì)象都包含它進(jìn)行操作所需要的所有信息，封裝只公開(kāi)代碼單元的對(duì)外接口，而隱藏其具體實(shí)現(xiàn)，盡量不對(duì)外公開(kāi)代碼。使用封裝有很多好處，從設(shè)計(jì)角度來(lái)講，封裝可以對(duì)外屏蔽一些重要的信息，比如使用電腦的人只要知道怎么使用電腦就可以，不用知道這些功能具體是怎么實(shí)現(xiàn)的；從安全性考慮，封裝使對(duì)代碼的修改更加安全和容易，封裝明確的指出了哪些屬性和方法是外部可以訪問(wèn)的，這樣當(dāng)需要調(diào)整這個(gè)類(lèi)的代碼時(shí)，只要保證公有屬性不變，公有方法的參數(shù)和返回值類(lèi)型不變，那么就可以盡情的修改這個(gè)類(lèi)，而不會(huì)影響到程序的其他部分；封裝還避免了命名沖突的問(wèn)題，封裝有隔離作用，不同的類(lèi)中可以有相同名稱的方法和屬性，但不會(huì)混淆，也可以減少耦合。
2.繼承
繼承可以使用現(xiàn)有類(lèi)的所有功能，并在無(wú)須重新編寫(xiě)原來(lái)的類(lèi)的情況下，對(duì)這些功能進(jìn)行擴(kuò)展。使用繼承而產(chǎn)生的類(lèi)被稱為派生類(lèi)或子類(lèi)，而被繼承的類(lèi)則稱為基類(lèi)或超類(lèi)或父類(lèi)。繼承表示一個(gè)類(lèi)型派生于一個(gè)基類(lèi)型，它擁有該基類(lèi)型的所有成員字段和函數(shù)，其子類(lèi)是對(duì)父類(lèi)的擴(kuò)展；接口繼承是表示一個(gè)類(lèi)型只繼承了函數(shù)的簽名，沒(méi)有繼承任何實(shí)現(xiàn)代碼。繼承劃分了類(lèi)的層次性，也可以說(shuō)繼承是對(duì)類(lèi)的分組，父類(lèi)代表的是抽象的類(lèi)，更常用的類(lèi)，而子類(lèi)代表的是更為具體，更為細(xì)化的類(lèi)；繼承是實(shí)現(xiàn)代碼重用、擴(kuò)展的重要手段。所謂抽象的類(lèi)是指與具體的事項(xiàng)相聯(lián)系，但只是表達(dá)整體而不是具體概念的類(lèi)，比如說(shuō)形狀包含正方形、長(zhǎng)方形、圓等，這時(shí)候形狀是一個(gè)抽象的概念，相當(dāng)于一個(gè)父類(lèi)，而正方形、長(zhǎng)方形、圓是具體的形狀，相當(dāng)于是子類(lèi)。
3.多態(tài)
多態(tài)是指程序中同名的不同方法共存的情況，主要通過(guò)子類(lèi)對(duì)父類(lèi)方法的覆蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài)。這樣，不同類(lèi)的對(duì)象可以用同名的方法完成特定的功能，但具體的實(shí)現(xiàn)方法卻可以不同。比如說(shuō)形狀包含正方形、長(zhǎng)方形、圓等，每個(gè)形狀都有面積和周長(zhǎng)，但是不同的形狀計(jì)算面積和周長(zhǎng)的方法都不同。
下面就舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明封裝、繼承、多態(tài)：
這個(gè)例子的基類(lèi)，就是上面描述概念的時(shí)候提到的形狀，形狀是基類(lèi)，而這個(gè)基類(lèi)是個(gè)抽象的概念，而不是具體的，因此是抽象類(lèi)，此類(lèi)包含屬性形狀名稱、輸出形狀周長(zhǎng)和面積的方法以及計(jì)算形狀周長(zhǎng)和面積的抽象方法：
/// <summary>
/// 形狀基類(lèi)
/// </summary>
public abstract class Shape
{
/// <summary>
/// 形狀名稱
/// </summary>
public string ShapeName { get; private set; }
public Shape(string shapeName)
{
ShapeName = shapeName;
}
/// <summary>
/// 輸出形狀周長(zhǎng)
/// </summary>
public virtual void PrintPerimeter(double perimeter)
{
Console.WriteLine(ShapeName + " Perimeter: " + perimeter);
}
/// <summary>
/// 輸出形狀面積
/// </summary>
public virtual void PrintArea(double area)
{
Console.WriteLine(ShapeName + " Area: " + area);
}
/// <summary>
/// 計(jì)算形狀周長(zhǎng)
/// </summary>
/// <returns></returns>
public abstract double CalculatePerimeter();
/// <summary>
/// 計(jì)算形狀面積
/// </summary>
/// <returns></returns>
public abstract double CalculateArea();
}
下面再來(lái)看具體的子類(lèi)，子類(lèi)是圓，包含屬性半徑、計(jì)算周長(zhǎng)和面積的方法：
/// <summary>
/// 圓
/// </summary>
public class Circle : Shape
{
/// <summary>
/// 圓的半徑
/// </summary>
public double R { get; set; }
public Circle()
: base("Circle")
{
this.R = 0;
}
/// <summary>
/// 圓的周長(zhǎng)
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override double CalculatePerimeter()
{
return 2 * Math.PI * R;
}
/// <summary>
/// 圓的面積
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override double CalculateArea()
{
return Math.PI * R * R;
}
}
再來(lái)看看長(zhǎng)方形，包含屬性高度和寬度、計(jì)算周長(zhǎng)和面積的方法：
public class Rectangle : Shape
{
/// <summary>
/// 長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度
/// </summary>
public double Width { get; set; }
/// <summary>
/// 長(zhǎng)方形的高度
/// </summary>
public double Height { get; set; }
public Rectangle()
: base("Rectangle")
{
Width = 0;
Height = 0;
}
/// <summary>
/// 長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override double CalculatePerimeter()
{
return (Width + Height) * 2;
}
/// <summary>
/// 長(zhǎng)方形的面積
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override double CalculateArea()
{
return Width * Height;
}
}
以下是調(diào)用的代碼：
Circle circle = new Circle();
circle.R = 20;
Square square = new Square();
square.Edge = 10;
Rectangle rectangle = new Rectangle();
rectangle.Width = 20;
rectangle.Height = 30;
// 把子類(lèi)賦給父類(lèi)，能更好的體現(xiàn)多態(tài)性
IList<Shape> shapeList = new List<Shape>();
shapeList.Add(circle);
shapeList.Add(square);
shapeList.Add(rectangle);
foreach (var shape in shapeList)
{
shape.PrintPerimeter(shape.CalculatePerimeter());
shape.PrintArea(shape.CalculateArea());
}
在此例子中，輸出形狀的周長(zhǎng)和面積的方法沒(méi)有太大作用，是因?yàn)榉椒ǖ木唧w實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，如果是復(fù)雜的方法時(shí)會(huì)有很大作用。比如說(shuō)想要實(shí)現(xiàn)拖拽功能，每個(gè)形狀都是可以拖拽的，而且每個(gè)形狀拖拽的方法都會(huì)是一樣的，但是想要實(shí)現(xiàn)拖拽功能可不像輸出這么簡(jiǎn)單，這時(shí)候子類(lèi)可以繼承父類(lèi)的方法，直接調(diào)用。
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