《C#中的类与对象》课件

中的类与对象C#本节课将深入探讨中的面向对象编程概念包括类的定义、属性和方法的实现C#,以及对象的创建和使用学习如何利用面向对象技术来构建更加灵活、可扩展的应用程序简介C#语言概述开发环境支持执行性能优秀C#是一种现代、通用、面向对象的编程语拥有优秀的开发工具支持如运行在或之C#C#,Visual C#.NET Framework.NET Core言由微软公司于年开发它融合了可以帮助开发者高效编写、调试和上代码能够快速编译和执行具有较高的运,2000Studio,,,和的优点被广泛应用于部署代码提高生产力行效率C++Java,Windows,桌面应用程序、应用程序、移动设备应Web用程序的开发什么是类数据结构抽象化类是一种数据结构用于定义具有类能够抽象现实世界中具有相同,相同属性和方法的对象它是面特征的事物将其概括为一个统一,向对象编程的基础的模型封装实例化类将数据和相关的方法封装在一通过创建类的实例对象可以使,起实现了数据的隐藏和模块化设用类中定义的属性和方法来描述,计和操作具体事物类的定义语法关键字1使用class关键字来定义一个类类名2类名应遵循PascalCase命名规范，即每个单词的首字母大写大括号3类的主体使用一对大括号{}括起来，包含类的成员类的成员数据成员方法成员12类中的数据变量，用于存储该类的状态信息类中的函数成员，用于定义该类的行为和操作属性成员事件成员34类中的特殊方法成员，用于公开数据成员并提供访问控制类中的特殊方法成员，用于实现基于事件的编程模型访问修饰符公共私有受保护内部Public PrivateProtected Internal类中的任何成员都可以被类的只有类的内部可以访问私有成类及其子类可以访问受保护成仅在当前程序集内可访问内部内部和外部访问这是最开放员这是最严格的访问级别员这种访问级别介于公共与成员这种访问级别在多人协的访问级别私有之间作的项目中很有用构造函数类的实例化1通过构造函数创建类的实例参数初始化2在构造函数中初始化类成员变量重载构造函数3通过不同的参数列表来实现多种实例化方式构造函数是用于实例化类的特殊方法它会在创建类的新实例时自动调用构造函数可以初始化类的成员变量并且可以被重载以提供多种,,实例化方式合理地设计构造函数对于实现类的封装和方便使用都很重要析构函数内存释放1在对象生命周期结束时自动调用资源回收2负责释放对象占用的资源防内存泄露3确保对象使用完毕后能及时被回收析构函数作为类的成员函数之一在对象生命周期结束时自动被调用它负责释放对象在使用过程中占用的各种资源如内存、文件、数据,,库连接等从而防止内存泄露确保系统资源能够得到及时回收利用合理使用析构函数对系统性能的优化至关重要,,属性属性定义和访问器Get Set属性是类中的成员用于封装类的字段访问器返回属性值访问器设置,,Get,Set提供安全、一致的访问方式属性值可以在其中添加逻辑验证,自动属性只读属性支持自动属性无需手动定义字段和只有访问器的属性是只读的无法C#,Get,访问器编译器会自动生成通过进行赋值,Set方法定义和声明调用和执行重载和覆盖方法是封装特定功能的代码块方法可以接通过方法名和传入的参数值可以在代码中同一个类中可以定义同名但参数列表不同的,受参数、返回值并使用访问修饰符控制其调用方法并执行其中的逻辑方法调用是面方法称为方法重载子类中可以重写父类,,可见性向对象编程的核心的虚方法称为方法覆盖,静态成员类级别成员内存中的位置静态成员属于整个类本身而不是静态成员存储在方法区而不是堆,类的实例它们可以在没有创建或栈上整个程序生命周期都可访,对象的情况下访问和使用问访问方式应用场景静态成员通过类名来访问而不是静态成员适用于不需要实例化的,实例对象如公共方法或属性如日志记录、全,局配置等ClassName.StaticMember封装数据隐藏接口设计12封装可以通过将类的属性和方法隐藏在内部实现细节中来保良好的封装设计需要提供清晰、简洁的公共接口方便客户端,护数据的安全性调用和使用代码复用信息隐藏34封装有利于代码的模块化和复用降低开发和维护的成本封装可以将对象的内部结构和操作细节对外部隐藏提高代码,,的可读性和可维护性继承概念好处语法应用继承是面向对象编程中的重要•避免代码重复，提高开发在C#中，使用冒号:来表示继承在许多场景中都有应用,特性之一通过继承，子类可效率继承关系子类可以继承父类如编程、游戏开发、数据GUI以继承父类的属性和方法，实的公有和受保护成员库操作等它是面向对象编程•增强代码的可维护性和扩现代码的重用和功能扩展中的核心概念之一展性•实现代码的组织和分层，提高代码结构的清晰性多态继承多态建立在继承的基础之上子类可以重写从父类继承的方法,方法重写子类可以通过重写父类的虚方法来实现多态行为接口实现通过实现相同的接口不同的类也可以表现出多态行为,抽象类定义抽象方法继承特性抽象类是一种特殊的类无法实例化只能作抽象类可以包含抽象方法子类必须实现这抽象类可以包含具体方法、属性和事件子,,,,为基类被继承些方法类可以直接使用接口接口的定义接口的用途接口的继承接口是一种抽象类型它定义了一组方法、通过实现接口类能够获得共同的行为定义接口可以继承其他接口从而构建更复杂的,,,,属性、事件或索引器但不提供它们的实提高代码的可重用性和扩展性类型层次结构增强功能,,现密封类什么是密封类？使用场景密封类是一种不能被继承的类这意味着开发者无法从密封类派•当类包含敏感信息或逻辑时，使用密封类可以确保其不被篡生出新的子类密封类可以防止代码被意外地修改或扩展改•密封类通常用于框架或库的核心组件，以确保它们的完整性和一致性•在性能关键的场景中，密封类可以提高代码的可预测性和优化空间部分类定义声明部分类允许在多个源文件中定义使用关键字来定义部分类partial,同一个类这有助于按逻辑划分并指定同一个类名各部分类必代码提高可读性和可维护性须在同一个命名空间中,应用部分类常用于大型项目将一个复杂的类拆分到多个文件中维护也用于自,动生成的代码如窗体设计器,Windows嵌套类嵌套类概念嵌套类作用嵌套类是一个定义在另一个类内嵌套类可以提高代码的可读性和部的类它可以直接访问包含它组织性帮助实现更好的封装,的外部类的成员嵌套类访问嵌套类实现外部类可以访问嵌套类的公共成嵌套类的定义语法是在外部类内员嵌套类也可以访问外部类的部定义一个新的类与普通类定,,公共成员义相同类的类型转换隐式转换在满足条件的情况下，编译器会自动执行类型转换，无需显式代码如将子类对象赋值给父类对象显式转换通过强制类型转换运算符手动进行类型转换如将父类对象转换为子类对象可能存在潜在风险和运算符is as用于判断对象是否可以转换为指定类型返回值，返回is boolas转换后的对象或null对象的创建和销毁创建对象使用new关键字来创建一个类的实例,并分配内存空间构造函数在初始化对象时被调用对象初始化可以在创建对象时通过构造函数来设置初始属性值,使对象达到预期状态对象使用创建好的对象可以通过其成员变量和方法来进行各种操作和处理对象销毁当对象不再被使用时,垃圾回收器会自动回收其占用的内存空间析构函数在对象被销毁时被调用对象的复制浅拷贝1浅拷贝创建一个新对象新对象的引用指向与原对象相同的内存,地址适用于值类型的成员深拷贝2深拷贝创建一个全新的对象新对象的成员与原对象完全独立,适用于引用类型的成员接口ICloneable3通过实现接口可以自定义对象的复制行为支持浅拷ICloneable,,贝或深拷贝匿名类型匿名类型概述创建匿名类型匿名类型应用匿名类型是中一种特殊的类型它允许您使用语法可以声明匿名类型并在花匿名类型常见于查询、集合初始化和C#,new{},LINQ在不声明命名类型的情况下创建临时对象括号中定义属性匿名类型非常灵活可用委托表达式等场景提高了代码的简洁性和,,这为动态数据的处理提供了便利于各种数据处理场景表达能力它是中的一大特色C#扩展方法扩展现有类型丰富功能库统一接口风格扩展方法允许你为现有的类型添加新的功通过扩展方法我们可以为常用的类型如扩展方法使我们可以为不同的类型提供统一,能而无需修改原始类型的定义这提高了、等添加更多实用的操作方法以满的操作接口增强代码的一致性和可读性,string list,,代码的可重用性和灵活性足业务需求查询表达式LINQ简洁语法数据源处理12查询表达式提供了一种简单易懂的语法使数据操作变可以处理各种数据源包括集合、数据库、等提供LINQ,LINQ,XML,得更加轻松统一的查询体验延迟执行表达能力强34采用延迟执行的方式只在需要时才会执行查询提高了查询表达式可以实现复杂的数据操作包括过滤、排LINQ,,LINQ,性能序、分组等泛型灵活性代码复用类型安全性能优化泛型允许在不牺牲类型安全性通过泛型编程我们可以编写泛型可以在编译时进行类型检编译器可以对泛型代码进行优,的情况下使用各种不同的类适用于多种数据类型的可重用查从而消除了运行时的类型化生成高效的机器码从而提,,,型这提供了更大的灵活性和代码这可以大大减少代码量强制转换可能产生的错误高应用程序的性能可重用性和维护成本委托定义用途委托是一种特殊的数据类型用于委托常用于事件驱动编程可以让,,表示一个方法的签名它可以把方法与事件关联起来实现解耦和,一个方法作为参数传递给另一个灵活的设计方法声明实例化使用关键字声明委托类通过关键字实例化委托对象delegate new,型定义方法签名如返回值类型和并绑定具体的方法可以一个委,,参数列表托绑定多个方法事件事件的定义事件的使用事件是类中的一种特殊成员用于实现对象之间的通信和协作当为了使用事件需要先在类中定义事件然后在其他类中订阅该事,,,某个对象发生特定的事情时它会触发一个事件其他对象可以订阅件当事件被触发时相应的事件处理方法就会被调用,,,这个事件并做出响应反射检查类型通过反射可以获取类型的各种信息，如名称、属性、方法等这有助于动态编程和代码分析动态创建对象利用反射可以在运行时创建对象实例，无需提前知道具体类型这增强了代码的灵活性动态调用方法反射可以在运行时调用对象的方法，这在实现插件化和扩展性方面非常有用代码示例C#让我们来看一些实际应用的代码示例我们将展示如何定义C#类、创建对象、调用方法和属性等常见的编程场景这些例子涵盖了面向对象编程的核心概念帮助你深入了解语言的使用,C#通过这些代码示例你将掌握如何在实际项目中运用的各种功能,C#,并学会编写出更加优雅和高效的程序C#总结与思考综合回顾代码实践未来发展回顾我们在本课中学习的类和对象的尝试编写更多涉及类和对象的程序展望未来在面向对象编程领域还有C#C#,,C#核心概念并思考如何在实际开发中应用通过实践巩固所学知识并发现新的应用哪些新动向我们如何持续提升自身的,这些知识场景类和对象编程能力。