C#程式設計利器之一:類(Class)

    物件導向的程式設計(Object-Oriented Programming，簡記為OOP)是一種功能非常強大的程式設計方法，立意於建立軟體重用程式碼，以類為基礎去思考程式設計問題。類是OOP中的核心組成元素，通常都是使用類來“封裝”物件（屬性、行為）。在經典圖書《程式碼大全》裡定義：“建立高質量的類，第一步，可能也是最重要的一步，就是建立一個好的介面。這也包括了建立一個可以通過介面來展現的合理的抽象，並確保細節仍被隱藏在抽象背後。”,其實介面也是一個類,一個更為抽象的類.

    在我以前的一篇文章裡曾經提到:“物件導向程式設計，並不是類越多越好，類的劃分是為了封裝，但分類的基礎是抽象，具有相同屬性和功能的物件的抽象集合才是類。----選自《大話設計模式》” 。

      可見，在OOP中，類是何等的重要，本文將以類作為談論點，全方面的分析和介紹類的各種相關知識點。

 

一. 日常生活中的物件

     在大多數人眼裡，物件是一個抽象的名詞，而類呢則更為抽象。日常生活中，可以把物件理解為可辯識的一種實體。如汽車、輪船、飛機、電腦等。如果把物件和程式聯絡起來，則可看作是在程式中表示的一個實體。

      一切從現實出發，才能使編寫出的程式碼更能反映出真實的生活。如電腦這個物件，則包括有主機板，硬碟，顯示卡，記憶體等組成元素。然而實際的程式設計中並不是這麼的簡單，但是我們還是得從現實中去分析。以這種方式去考慮程式的設計，就會得到很多的好處：程式更容易設計，程式的體系結構更直觀，更容易理解，更清晰的反映了程式從真實生活中抽象出來的含義，更便於多個開發人員一起工作，因為他們可以在程式碼中處理不同的物件，只需要知道其他人的物件做什麼工作，無需擔心其他人的程式碼的工作細節。

 

二. 程式設計中的物件

     我們平時在程式設計中用到過些什麼物件呢？我想無外乎是兩大類：系統物件和使用者自定義物件。OK, 為了更清楚的說明這點，我們從“Hello World”開始吧。看看如下程式碼定義:

Console.WriteLine("Hello Wrold");
     上面這句程式碼對於正在看本文的你來說,我想應該是在熟悉不過了.他的功能就是將“Hello World”這個字串在控制檯輸出.然而,出此之外,這句程式碼還隱含著其他的相關知識.那麼具體是什麼呢?其實我們在編寫這句程式碼的時候已經使用物件了.Console就是一個物件,.NET Framework提供的一個系統物件,我們之所以能夠通過WriteLine方法實現輸出,是因為我們呼叫了這個系統物件的方法. 這裡Console就是一個典型的系統物件.

 

     下面我們來看看什麼的自定義物件,首先我們來分析一下現實生活中的物件.以電腦來說,一臺電腦大概由主機板,硬碟,顯示卡,記憶體等眾多元素組成.通過抽象,我們就可以認為電腦就是一個物件,主機板,顯示卡這些組成元素則是電腦這個物件的屬性.下面是電腦類的定義:

 1/**////

 2/// 電腦類
 3///

 4public class Computer
 5{
 6    private string name;
 7    public string Name
 8    {
 9        get { return name; }
10        set { name = value; }
11    }
12
13    public string 主機板 = "精英主機板";
14    public string 硬碟 = "希捷硬碟";
15    public string 記憶體 = "金士頓";
16    public string 顯示卡 = "七彩紅";
17    //其他組成元素
18
19    public Computer()
20    { }
21
22    public Computer(string name)
23    {
24        this.Name = name;
25    }
26}     上面這段程式碼說明什麼呢?我們定義了一個Computer類,類裡定義了幾個成員,還有構造方法等.為了更清晰的說明這樣做的目的,我們可以先來做個測試.建立兩個物件,然後判斷他門的屬性是不是同一個.程式碼如下:  1class Program
 2{
 3    static void Main(string[] args)
 4    {
 5        Computer zhangsan = new Computer("張三");
 6        Computer lisi = new Computer("李四");
 7
 8        Console.WriteLine(zhangsan.主機板 == lisi.主機板);
 9    }
10}
      通過執行上面程式段,結果為:true.這說明什麼,說明張三的主機板和李四的主機板是同一個嗎?不是,我們應該說張三和李四都是使用的同一個類的物件.這裡Computer類到底做了什麼呢?封裝屬性和行為嗎？最容易的理解便是把這個類看作是一種新的資料型別.也就是說Computer是一種資料型別,而zhangsan和lisi則是這種新資料型別的變數,用OOP的話來說的話,zhangsan和lisi則是Computer這個物件的例項或是物件.

 

三、類的相關特性

     類的特性有很多，這裡我就簡單的介紹下最常用的幾個特性。

    1. 類名

     類名是唯一一個用於區分其他類的特性，如同人的名字一樣。當然在同一個專案或是程式集或是框架中，會出現同名的類，就如同世界之大，名字相同的人到處都有一樣。而現實生活中的同名人可以根據他所在的國家、省份、區縣、鄉村以及家庭來區分，對於同名的類呢則是通過名稱空間來區分的。

      如上電腦類Computer，Computer就是電腦類的類名，用這個名字類區分其他類。

 

    2. 屬性

      屬性是一個類的重要組成部分，就以上面的電腦類(Computer)來說吧。name，主機板，顯示卡等都是Computer類的屬性。我們可以通過類物件（例項物件）去訪問他們，示意性程式碼如下：

 1class Computer
 2{
 3    public string Name = "張三";
 4}
 5class TestComputer
 6{
 7    void Method()
 8    {
 9        Computer computer = new Computer();
10        Console.WriteLine(computer.Name);
11    }
12}
      在實際的開發中，我們通常將屬性設定為private的，通過對外提供get;set;屬性訪問器供外部呼叫，關於這點這裡就不作詳細介紹。

 

    3. 構造方法

      構造方法是用得最多的一個特性，與普通的方法相比不同的是構造方法無返回值修飾符，每當你要建立一個物件實際上就是在呼叫給物件的構造方法。實際開發中，我們可以多次過載構造方法，以及通過構造方法來初始化屬性的值。示意性程式碼如下：

 

 1class Computer
 2{
 3    public Computer() { }  //無參構造方法
 4    public Computer(string name)  //過載構造方法，帶一個引數
 5    {
 6        this.Name = name;
 7    }
 8
 9    private string name;
10    public string Name
11    {
12        get { return name; }
13        set { name = value; }
14    }
15}
16class TestComputer
17{
18    void Method()
19    {
20        Computer computer = new Computer(); //呼叫無參構造方法
21        computer.Name = "張三"; // 通過屬性訪問器設定屬性的值
22        Console.WriteLine(computer.Name);  //呼叫過載的帶引數構造方法
23        computer = new Computer("張三"); //通過構造方法設定屬性的值
24        Console.WriteLine(computer.Name);
25    }
26}
 

   4. 行為(方法)

      這點很容易理解，類的行為也就是類的方法，如上面類構造方法裡的程式程式碼，在TestComputer類裡就有一個方法Method，我們可以稱為是TestComputer類的行為或是方法。

 

   5. 類物件（例項）

      這裡也很容易理解，在之前我們已經使用了多次類的物件了。如TestComputer類的Method方法裡，就建立了Computer型別的類物件computer，通過此物件，我們可以很方便的訪問Computer類裡公開的屬性和方法，示意程式碼如下：

1public void Method()
2{
3    //建立一Computer型別的物件computer
4    Computer computer = new Computer("張三");
5    string name = computer.Name; //通過物件computer去呼叫Computer類的屬性Name
6}
 

   6. 類繼承

     由於C#是單繼承語言，因此在類的繼承上只支援單一繼承，也就是說一個類只能有一個父類，但是可以繼承多個介面。

1class A
2{
3    public string Name { get; set; };
4}
5class B:A  //類B繼承於類A
6{
7
8}
 

 1class A
 2{
 3    public string Name { get; set; };
 4}
 5interface Ia
 6{
 7    void MethodA();
 8}
 9class B:A,Ia  //類B繼承於類A,同時繼承於Ia介面
10{
11    public void  MethodA()
12    {
13         //
14    }
15}
 

 1class A
 2{
 3    public string Name { get; set; };
 4}
 5interface Ia
 6{
 7    void MethodA();
 8}
 9interface Ib
10{
11    void MethodB();
12}
13class B:A,Ia,Ib  //類B繼承於類A,同時繼承了Ia,Ib介面
14{
15    public void  MethodA()
16    {
17         //
18    }
19
20    public void  MethodB()
21    {
22         //..
23    }
24}
 

   7. 類修飾

     關於類修飾這裡就不做詳細介紹，只是簡單的提出幾個概念。詳細請查閱相關資料瞭解更多。下面是幾種常見的類修飾：

1public class ClassName { }
2public static class ClassName { }
3public sealed class ClassName { }
4public partial class ClassName { }
 

     本文介紹了與類相關的常用知識點，當然類還有很多的知識點本文裡沒有提出，要更詳細的瞭解類請查閱相關書籍和資料，篇幅限制，本文就介紹於此，希望本文對新手有所幫助。個人能力有限，文中難免會出錯，還望大家勇言提出，謝謝。

 

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