C#程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教程課件ch08

單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序本章

要點(diǎn)類繼承的相關(guān)知識(shí)多態(tài)的相關(guān)知識(shí)

技能目標(biāo)能利用繼承建立基類和派生類能用虛方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)能用抽象方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)

單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序8.2技術(shù)與知識(shí)準(zhǔn)備8.2.1繼承

單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序

繼承的概念繼承是面向?qū)ο缶幊痰囊粋€(gè)最重要的特征，使用繼承可以避免大量的重復(fù)工作。當(dāng)多個(gè)不同的類具有大量相同的特征時(shí)，而且這些類之間的關(guān)系非常清晰，這時(shí)使用繼承，能更方便快捷地開發(fā)出優(yōu)秀的軟件。C#繼承應(yīng)遵循下列規(guī)則。（1）繼承是可傳遞的，如果C從B派生，B又從A派生，那么C不僅繼承了B中聲明的成員，同樣也繼承了A的成員。Object類是所有類的基類。（2）繼承具有單根性，一個(gè)派生類不能同時(shí)繼承多個(gè)基類。（3）派生類應(yīng)當(dāng)是對(duì)基類的擴(kuò)展，在派生類中可以添加新的成員，但不能去除已經(jīng)繼承的成員的定義。（4）構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)不能被繼承。單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序繼承的使用

基類是對(duì)派生類的抽象，派生類是對(duì)基類的具體化，是基類定義的延續(xù)。繼承的主要優(yōu)點(diǎn)就是代碼重用，只要在基類中編寫一次代碼，其所有派生類都會(huì)自動(dòng)繼承這些代碼。類實(shí)現(xiàn)繼承的一般語法形式如下：<訪問修飾符>class<派生類名>：<基類名>{//<類成員>}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序

子類構(gòu)造函數(shù)1.隱式調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)子類繼承父類，那么子類對(duì)象在創(chuàng)建的過程中，父類起了什么作用呢？

publicVehicle(){Console.WriteLine("父類無參對(duì)象構(gòu)造執(zhí)行！");}publicVehicle(stringtype,stringplace){this.Type=type;this.Place=place;}//卡車類構(gòu)造函數(shù)publicTruck(stringtype,stringplace,doubleload){this.Type=type;this.Place=place;this.Load=load;}//Main方法staticvoidMain(string[]args){Trucktruck=newTruck("奧迪A6","德國",5);truck.VehicleRun();truck.TruckRun();

Console.ReadLine();}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序2.顯式調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)C#可以用base關(guān)鍵字調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)，實(shí)現(xiàn)繼承屬性的初始化，然后在子類本身的構(gòu)造函數(shù)中完成對(duì)子類特有屬性的初始化。顯式調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)，程序代碼如下//Vehicle類的構(gòu)造函數(shù)publicVehicle(stringtype,stringplace){this.Type=type;this.Place=place;}//Truck類的構(gòu)造函數(shù)publicTruck(stringtype,stringplace,doubleload):base(type,place){this.Load=load;}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序IS-A的應(yīng)用在前面我們說卡車?yán)^承汽車，其實(shí)公共汽車、轎車都繼承于汽車。如果要在MyCar案例中添加一個(gè)公共汽車類Bus，同樣繼承于汽車類，要實(shí)現(xiàn)對(duì)所有汽車的屬性輸出功能，并要求所有對(duì)象都存儲(chǔ)在泛型集合List<T>中，該如何實(shí)現(xiàn)呢？我們知道，List<T>會(huì)對(duì)類型進(jìn)行約束，Truck和Bus屬于不同類型，那么怎樣把它們加入到同一個(gè)集合中呢？由于Truck和Bus都繼承Vehicle，即TruckisaVehicle，BusisaVehicle，所以可以定義一個(gè)List<Vehicle>的集合，Truck和Bus都可以加入到這個(gè)集合中。當(dāng)要遍歷集合進(jìn)行屬性輸出時(shí)，只需要對(duì)每個(gè)對(duì)象的類型進(jìn)行判斷。

單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序多態(tài)是在繼承的基礎(chǔ)上擴(kuò)展類的功能，是指兩個(gè)或多個(gè)屬于不同類的對(duì)象，對(duì)于同一個(gè)消息（方法調(diào)用）作出不同響應(yīng)的方式。其實(shí)生活中有許多多態(tài)的例子。比如：如果我們要求三種人——外科大夫、理發(fā)師和演員進(jìn)行“cut”動(dòng)作，會(huì)發(fā)生什么情況呢？理發(fā)師會(huì)開始剪頭發(fā)（cut=剪）。外科大夫會(huì)在病人身體上割開一個(gè)切口（cut=切開）。演員會(huì)停止表演，等待導(dǎo)演下一步指令（cut=停止拍攝）?？梢园讶N不同職業(yè)的人看作三個(gè)不同的子類對(duì)象（繼承自人類）。每個(gè)對(duì)象得到同一個(gè)消息——“cut”，但他們知道對(duì)于自己來說，這個(gè)命令意味著不同的含義，因?yàn)樗麄兌记宄约旱穆殬I(yè)。

8.2.2多態(tài)多態(tài)的概念

單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序虛方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)如果希望基類中某個(gè)方法能夠在派生類中進(jìn)一步得到改進(jìn)，那么可以將這個(gè)方法定義為虛方法，虛方法就是可以在派生類中對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改進(jìn)的方法。虛方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)的基本步驟如下：基類中定義方法，用virtual關(guān)鍵字定義為虛方法。派生類中定義派生類自己的方法（重寫虛方法），用override關(guān)鍵字修飾。派生類重寫基類的虛方法，其中有兩種方式。創(chuàng)建基類變量，用派生類對(duì)象實(shí)例化這個(gè)基類變量。把基類類型作為參數(shù)類型，它的派生類對(duì)象作為參數(shù)傳入。運(yùn)行時(shí)，根據(jù)實(shí)際創(chuàng)建的對(duì)象決定執(zhí)行哪個(gè)方法。注意：virtual關(guān)鍵字必須位于方法的返回類型之前，而且虛方法可以有方法體，這和稍后講到的抽象方法很不同，抽象方法是必須被派生類重寫的方法，其本身不允許有方法體。當(dāng)重寫基類虛方法時(shí)，重寫方法必須與被重寫的虛方法具有相同的方法簽名。另外，請(qǐng)注意虛函數(shù)的限制：靜態(tài)成員函數(shù)不能是虛函數(shù)。構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序1.抽象類及抽象方法在上面示例定義了Person類，不難看出，該類代表人類。如果把它實(shí)例化，調(diào)用其中的Speak()方法，實(shí)際意義不大。因?yàn)槿祟惐旧硎且粋€(gè)宏觀的、抽象的概念，沒有具體化。假如不希望這個(gè)基類被實(shí)例化，并且只提供方法的定義，自己不去實(shí)現(xiàn)，而讓子類實(shí)現(xiàn)這些方法，該如何做呢？C#中用抽象類和抽象方法來解決這個(gè)問題。抽象類及抽象方法僅可以被繼承，不能被實(shí)例化。抽象方法不能包含方法體，并且抽象方法所在的類必須也聲明為抽象類。要聲明抽象類及抽象方法，可以使用關(guān)鍵字abstract，關(guān)鍵字abstract置于關(guān)鍵字class的前面。示例：抽象類及抽象方法。abstractclassPerson{publicabstractvoidSpeak();}抽象方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)

單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序2.抽象類及抽象方法的應(yīng)用當(dāng)從一個(gè)抽象基類派生一個(gè)子類時(shí)，子類將繼承基類的所以特征，包括它未實(shí)現(xiàn)的抽象方法。抽象方法必須在其子類中實(shí)現(xiàn)，除非它的子類也是抽象類。與子類重寫虛方法一樣，在子類中實(shí)現(xiàn)一個(gè)抽象方法的方式也是使用override關(guān)鍵字來重寫抽象方法。示例：抽象方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)。//Person類abstractclassPerson{publicabstractvoidSpeak();}//Chinese類classChinese:Person{publicoverridevoidSpeak(){Console.WriteLine("說中文...");}}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序8.2.3面向?qū)ο蟮娜筇匦缘酱藶橹?，面向?qū)ο缶幊讨腥齻€(gè)非常重要的特性：封裝、繼承和多態(tài)，我們已經(jīng)全部學(xué)習(xí)完了，總結(jié)如下。封裝：保證對(duì)象自身數(shù)據(jù)的完整性和安全性。繼承：建立類之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，方便系統(tǒng)的擴(kuò)展。多態(tài)：相同的方法調(diào)用可實(shí)現(xiàn)不同的實(shí)現(xiàn)方式。單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序通過8.2內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)該理解了繼承和多態(tài)的概念，能實(shí)現(xiàn)類間的繼承，并熟練利用虛方法和抽象方法實(shí)現(xiàn)多態(tài)。下面我們將回到8.1節(jié)中介紹的工作場(chǎng)景中，完成工作任務(wù)。8.3回到工作場(chǎng)景【步驟1】【工作過程一】【步驟1】新建一個(gè)名為“SuperMarket”的Windows應(yīng)用程序?！静襟E2】添加一個(gè)抽象商品類（Goods），該類具有商品條形碼（id）、商品名稱（name）、商品價(jià)格（price）和商品數(shù)量（number）字段，屬性Id、Name、Price、Number以及用于完成對(duì)象初始化工作的自定義構(gòu)造函數(shù)和用于計(jì)算商品價(jià)格的抽象方法【步驟3】創(chuàng)建穿著類（Clothing）、車輛類（Vehicle）和電子類（Electric）均繼承Goods，添加構(gòu)造函數(shù)和實(shí)現(xiàn)Goods類定義的抽象方法Compute()。//穿著類ClothingclassClothing:Goods{publicClothing(stringid,stringname,doubleprice,intnumber):base(id,name,price,number){}publicoverridevoidCompute(){this.Price=this.Price-(int)(this.Price/200)*100;}}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序//車輛類VehicleclassVehicle:Goods{publicVehicle(stringid,stringname,doubleprice,intnumber):base(id,name,price,number){}publicoverridevoidCompute(){this.Price=this.Price-(int)(this.Price/500)*50;}}//電子類ElectricclassElectric:Goods{publicElectric(stringid,stringname,doubleprice,intnumber):base(id,name,price,number){}publicoverridevoidCompute(){this.Price=this.Price-(int)(this.Price/2000)*100;}}【工作過程二】【步驟1】設(shè)計(jì)程序界面單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序【步驟2】初始化購買商品集合信息。Dictionary<string,Goods>StockGoods;【步驟3】窗體加載時(shí)，顯示顧客購買商品信息。關(guān)鍵代碼如下。//泛型集合StockGoods綁定ListView控件privatevoidFillList(Dictionary<string,Goods>stockGoods,ListViewlistview){lvGoods.Items.Clear();if(StockGoods.Count==0){MessageBox.Show("沒有數(shù)據(jù)","注意",MessageBoxButtons.OK,MessageBoxIcon.Information);}else{foreach(GoodsgoodsinStockGoods.Values){stringid=goods.Id;stringname=goods.Name;stringprice=goods.Price.ToString();stringnumber=goods.Number.ToString();string[]subItem={id,name,price,number};ListViewItemitem=newListViewItem(subItem);listview.Items.Add(item);}}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序【工作過程三】選中一個(gè)商品，單擊右鍵菜單，計(jì)算購買該商品折扣后的價(jià)格。關(guān)鍵代碼如下：//定義泛型集合keys，保存已計(jì)算過的商品條形碼

List<string>keys=newList<string>();//“計(jì)算價(jià)格”右鍵菜單的單擊事件privatevoid計(jì)算價(jià)格ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){if(this.lvGoods.SelectedItems.Count==0){MessageBox.Show("沒有選擇。");return;}stringkey=this.lvGoods.SelectedItems[0].Text;if(!keys.Contains(key)){keys.Add(key);StockGoods[key].Compute();}MessageBox.Show(string.Format("購買{0}的總價(jià)為a{1}",StockGoods[key].Name,StockGoods[key].Price*StockGoods[key].Number));}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序8.4工作訓(xùn)練營8.4.1項(xiàng)目訓(xùn)練1、訓(xùn)練內(nèi)容在Office案例中添加程序員類（SE）和項(xiàng)目經(jīng)理類（PM），繼承員工類（Employee）。添加Job類定義工作項(xiàng)。在Employee類中添加匯報(bào)工作方法并在SE和PM類中具體實(shí)現(xiàn)。利用多態(tài)方法，實(shí)現(xiàn)不同員工匯報(bào)工作。

2、訓(xùn)練目的理解繼承和多態(tài)的概念，能正確使用繼承減少代碼冗余，利用virtual和override實(shí)現(xiàn)多態(tài)，進(jìn)行員工工作匯報(bào)。單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序3、訓(xùn)練過程【步驟1】在“Office”案例中添加SE類和PM類，繼承自Employee類，同時(shí)添加Job類定義工作項(xiàng)。在Employee類中添加匯報(bào)工作方法并在SE和PM類中具體實(shí)現(xiàn)?！静襟E2】在主窗體中定義員工集合，初始化員工信息。關(guān)鍵代碼如下。publicpartialclassForm1:Form{List<Employee>empls=newList<Employee>();publicForm1(){InitializeComponent();Init();}//員工信息初始化

publicvoidInit(){//實(shí)例化程序員對(duì)象

List<Job>list1=newList<Job>();list1.Add(newJob("編碼","購物車模塊"));list1.Add(newJob("測(cè)試","給購物車模塊做單元測(cè)試"));SEai=newSE("112","艾邊成",25,Gender.男,list1);List<Job>list2=newList<Job>();list2.Add(newJob("設(shè)計(jì)","數(shù)據(jù)庫建模"));list2.Add(newJob("編寫文檔","詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書"));

SEjoe=newSE("113","Joe",30,Gender.女?,list2);

//實(shí)例化PM對(duì)象

PMpm=newPM("890","蓋茨",50,Gender.男,null);empls.Add(ai);empls.Add(joe);empls.Add(pm);}單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序【步驟3】處理按鈕單擊事件，實(shí)現(xiàn)不同員工匯報(bào)工作。關(guān)鍵代碼如下。privatevoidReport_Click(objectsender,EventArgse){foreach(Employeeempinempls){MessageBox.Show(emp.DoWork(),"匯報(bào)");}}4、技術(shù)要點(diǎn)類的繼承、虛方法的定義和重寫、多態(tài)的實(shí)現(xiàn)。單元8使用繼承和多態(tài)開發(fā)程序8.4.2工作實(shí)踐常見問題解析【問題1】講解繼