《面对对象编程基础》课件

面向对象编程基础面向对象编程是一种编程范式通过将数据和操作数据的方法封装在一个单元中,,使代码更加模块化和易于维护这种编程方式有助于提高代码的可重用性和可扩展性是现代软件开发的重要技术,什么是面对对象编程定义优势核心概念面对对象编程提高了代码的可读性、可维护性和可的核心概念包括类、对象、封装、继Object-Oriented OOPOOP是一种编程范式它扩展性使得软件开发更加模块化和可重用承和多态通过这些概念能够更好Programming,OOP,,,OOP将现实世界中的实体抽象成类和对象通过它也支持面向对象的分析和设计有助于地组织和管理软件系统提高开发效率和代,,,封装、继承和多态等特性来实现软件系统更好地反映现实世界的结构码质量的设计和开发类和对象类的定义对象的实例化类和对象的关系类是一个抽象的概念用于描述一类事物的对象是类的具体化表现是一个独立的个体类是抽象的模板而对象是具体的实例一,,,,共同特点它包含了数据和行为为对象提具有类定义的属性和行为通过创建对象个类可以创建多个对象每个对象都拥有自,,,供了蓝图或模板我们可以操作和使用类提供的功能己独特的状态和行为类的定义概念定义类是面向对象编程的基本单元,它定义了对象的属性和行为类提供了抽象的模板,用于创建实际的对象实例结构组成类由属性变量和方法函数组成属性描述对象的状态,方法描述对象的行为设计原则定义类时,应遵循单一职责、封装、继承、多态等面向对象设计原则,确保类的设计合理且可重复使用创建对象声明类1使用关键字定义类的结构class实例化对象2使用关键字创建类的实例new设置属性3通过对象点语法访问和修改属性调用方法4通过对象点语法调用类中定义的方法要创建一个对象首先需要声明一个类用关键字定义类的结构和成员然后使用关键字实例化这个类获得一个对象实例接下来就可以通,,class new,过对象点语法访问和修改对象的属性以及调用对象的方法,属性和方法属性方法访问和修改属性是类中定义的特征用于描述对象方法是类中定义的行为用于描述对象通过属性和方法我们可以访问和修改,,,的状态它们可以是公共的、私有的或可以执行的操作它们可以接受参数并对象的状态和行为这是面向对象编程受保护的返回结果的核心概念访问修饰符1public2private该类型的成员可以在任何地方该类型的成员只能在定义它们被访问的类中被访问3protected4internal该类型的成员可以在定义它们该类型的成员可以在当前程序的类及其所有派生类中被访问集中的任何地方被访问构造函数定义1构造函数是一种特殊的方法用于在创建对象时初始化对象的属,性它与类同名在创建新对象时自动被调用,功能2构造函数可以设置对象的初始状态如为属性赋予默认值执行,,必要的初始化操作等重载3构造函数可以具有多个参数实现不同的初始化需求这种支持,多种签名的构造函数被称为构造函数重载继承基类和派生类继承是指一个类从另一个类衍生而来,创建了一种父子关系基类是父类,派生类是子类继承的特点派生类会自动继承基类的所有成员属性和方法,并可以在此基础上添加新的成员或重写现有的成员构造函数的继承子类在创建对象时会自动调用父类的构造函数,确保对象的完整性多重继承一个类可以直接或间接地继承多个基类,从而获得多个类的特性这种机制被称为多重继承重写方法重写1可以重新实现从基类继承的虚方法访问修饰符2被重写方法的访问修饰符必须大于等于基类方法返回值类型3被重写方法的返回值类型必须小于等于基类方法通过方法重写我们可以在子类中提供自己的实现覆盖从基类继承的方法实现需要注意的是被重写方法的访问修饰符必须大于等于基类,,,方法返回值类型必须小于等于基类方法这样可以确保子类的实现与基类定义的契约一致,多态多态的定义多态的实现多态的优点多态是面向对象编程的一个核心概念,指同多态可以通过方法重写、接口实现等方式实•提高代码的灵活性和可扩展性一个方法在不同对象上表现出不同的行为现不同的子类可以对从父类继承的方法进实现代码的高度复用•这种行为的多样性增加了代码的灵活性和可行重新定义从而表现出不同的行为,增强程序的健壮性•扩展性抽象类什么是抽象类抽象类是一种特殊的类,它无法直接创建对象,但可以被其他类继承它定义了一些共性的方法和属性,子类必须实现这些方法抽象方法抽象类中可以包含抽象方法,子类必须实现这些方法抽象方法没有方法体,只有方法签名抽象类接口vs抽象类可以包含具体方法和属性,而接口只能包含抽象方法一个类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类接口定义特点接口是一种合同它定义了类必接口中只能有方法声明不能有,,须实现的方法签名它提供了一方法实现接口中的所有方法都种抽象层使类可以暴露共同的是公共的、抽象的不能被标记,,功能而不暴露实现细节为、或private protectedinternal用途实现接口用于定义对象应该做什么类可以实现一个或多个接口实,而不是如何做它们提供了一种现接口时类必须提供接口中定,方式来实现多态和解耦类之间的义的所有方法的具体实现依赖关系委托什么是委托委托的用途委托是一个代表方法的对象可以委托使代码更加灵活和可扩展可,,用作参数传递给其他方法或存储以实现事件驱动编程、异步编程,在变量中供稍后调用等高级功能委托的声明使用关键字定义委托类型并指定方法签名创建委托对象时delegate,,需要与之匹配的方法事件事件概念事件的定义和触发事件的应用场景事件的处理方式事件是面向对象编程中一种重事件通常由事件源对象定义并事件机制广泛应用于编程事件的处理包括注册事件处理GUI要的通信机制它允许对象之触发订阅者对象可以注册回、网络编程、异步编程等领域程序、触发事件、取消事件订,,间发送和接收通知对象可以调函数来处理事件事件源对可以实现松耦合的组件交互阅等操作正确管理事件对象,订阅感兴趣的事件并在事件象会在特定情况下主动引发事和复杂的事件驱动型应用程序的生命周期和内存使用很重要,发生时得到响应件通知订阅者,集合集合操作查询泛型集合LINQ提供了一系列丰富的集合类型如、的技术可以让我们以声明式的方式的泛型技术允许我们创建类型安全的集C#,List C#LINQ C#、等支持高效的数据存查询和操作各种类型的集合数据大大提高合避免了运行时错误提高了代码的健壮性Array Dictionary,,,,储和操作我们可以使用这些集合来实现复了开发效率和代码可读性杂的数据结构和算法泛型灵活性类型安全泛型允许您编写可在不同数据类泛型可以在编译时而不是运行时型上运行的代码提高代码的重用发现类型错误提高代码的安全性,,性和灵活性性能优化泛型可以消除类型转换提高代码的性能和效率,LINQ简介常见操作延迟执行数据源多样性提供了丰富的查询操作查询是延迟执行的这意可以与各种数据源集成LINQLanguage IntegratedLINQ,LINQ,LINQ,是一种用于处理数据如、、味着只有在需要结果时才会执如数据库、文档、Query SelectWhere SQLXML的强大查询语言可以用于多、等能够行实际的数据处理这可以提集合等提供了统一的查询体,OrderBy GroupBy,,种数据源如数组、集合、对数据进行高效的过滤、排序高性能和节省资源验,和数据库和聚合XML异常处理错误处理在程序运行过程中捕获并处理各种意外情况避免程序意外终止,安全防护合理使用异常处理机制保护程序的稳定性和安全性提高用户体验,,故障诊断分析异常信息快速定位和修复程序中的问题提高开发效率,,反射动态检查类型和成员动态创建对象元数据操作反射提供了一种动态检查类型和其成反射可以在运行时动态创建对象、调反射还可以访问和修改程序集、类、员属性、方法、事件等的能力这用方法、访问属性等使代码更加灵活方法等的元数据信息为元编程提供基,,在编写等系统这对于制作插件系统和扩展机制很础这在实现特性时发挥FrameworkServices Attribute组件时非常有用有帮助重要作用特性属性元数据特性可以用于在对象、类型或程序集特性可以存储对象、类型或程序集的上定义描述性信息如标识、行为或元元数据以便在编译时或运行时进行检,,数据索和使用自定义反射开发人员可以创建自定义特性以满足特性可以在运行时通过反射机制进行,特定的需求和要求查询和操作文件和目录文件操作目录操作路径管理流操作通过的命名空提供了类来管理类可以帮助我们规范化通过和C#System.IO C#Directory PathStreamReader间我们可以高效地执行文件目录可以创建、删除、移动和标准化文件路径提取文件类我们可以高,,,StreamWriter,创建、读取、写入、复制、移、复制目录并遍历目录内的名、扩展名、目录等信息方效地读取和写入文本文件二,,动等操作这些功能使我们能文件和子目录这些功能让我便进行路径相关的操作和处理进制文件则可以使用够构建出强大的文件管理系统们能够构建出完整的文件系统和BinaryReader管理解决方案类进行读写BinaryWriter流数据输入输出异步编程/12流提供了一种统一的方式来处理各种数据输入和输出包括文流支持异步读写操作可以提高应用程序的响应速度和吞吐量,,件、网络、内存等内存管理多种数据格式34流可以自动管理内存避免手动分配和释放内存提高编程效流可以处理各种数据格式如文本、二进制、压缩等增强了,,,,率应用的versatility并发编程多线程编程异步编程锁和同步并发编程通过利用多个线程并行执行任务异步编程通过事件驱动的非阻塞方式执行并发编程中需要使用各种锁机制和同步原语,可以提高程序的性能和响应速度这需要合操作可以提高应用程序的吞吐量和响应来协调线程间的资源访问避免数据竞争和I/O,,,理规划线程之间的资源共享和同步性能这需要合理设计事件处理机制死锁等问题这需要深入理解并谨慎使用窗口应用程序程序界面设计事件驱动编程使用框架可以快速搭建窗口应用程序采用事件驱动的编winform出功能丰富的程序界面并通过各程方式开发者可以响应各种用户,,种控件实现复杂的交互功能操作实现程序的动态交互,系统资源调用窗口应用程序可以直接调用操作系统提供的各种资源如文件、网络、多媒,体等实现强大的功能,Windows PresentationFoundationWPF桌面应用程序矢量图形是一个用于开发桌面应用程序的使用矢量图形可以实现清晰的界WPF WPF,框架可以创建高度可视化和交互式的面效果并支持动画和图形,,3D用户界面灵活布局数据绑定提供了丰富的布局容器和控件可的数据绑定功能可以轻松地将WPF,WPF UI以轻松构建复杂的用户界面布局元素与对象的属性关联起来应用程序Web动态交互性跨平台兼容应用程序能够提供丰富的交互体验用户可以即时地浏览无需安装客户端只需要通过浏览器即可访问和使用应用Web,,Web、输入数据并获得反馈程序实现了跨平台操作,易于维护更新数据安全性应用程序的代码集中在服务器端方便进行集中管理和更应用程序通常集成了身份验证和数据加密等安全机制提Web,Web,新降低了维护成本高了数据的保护级别,ASP.NET提高开发效率优秀的性能表现完善的安全性灵活的部署方式是基于框架的采用基于服务器的内置了一系列安全应用程序可以部署ASP.NET.NET ASP.NET ASP.NET ASP.NET应用程序开发平台提供架构结合机制如身份验证、授权、会在服务器上也可以Web,,.NET Framework,Windows,了大量的预构建组件和工具的优秀性能可以为应用话管理等可以有效防范常见托管在云平台上为企业提供,,Web,,帮助开发者快速构建功能丰富程序提供出色的响应速度和处的安全漏洞了多样化的部署选择Web的应用程序理能力Web数据库编程数据库基础查询优化应用程序连接数据库管理SQL掌握数据库的基本概念、结构学习高效的编写技巧提高了解如何在应用程序中连接并掌握数据库管理的方法和工具SQL,,和语句为数据库编程奠定基础数据查询的性能和效率操作数据库实现数据交互功能确保数据安全性和可靠性,,总结与展望全面掌握面向对象编程提升解决问题的能力本课程全面介绍了面向对象编程通过编程实践学生能够培养分析,的基本概念、设计原则和实践技问题、设计解决方案的思维能力,巧为学生奠定扎实的编程基础提高解决实际问题的技能,为未来发展奠定基础开启编程思维新篇章面向对象编程是软件开发的基础本课程为学生开启了编程思维的,掌握这一知识点将为学生未来的新篇章为进一步学习和掌握其他,职业发展打下坚实的基础编程语言和框架奠定基础。