1、C网络编程技术教程学习目标学习目标理解面向对象的基本概念。理解面向对象的基本概念。了解基本的面向对象分析、设计方法，主要是了解基本的面向对象分析、设计方法，主要是UMLUML中的类图和序列图。中的类图和序列图。掌握掌握C#C#中类的定义和实例化方法。中类的定义和实例化方法。掌握掌握C#C#中继承、多态、接口的实现方法。中继承、多态、接口的实现方法。本章内容本章内容3.1 3.1 面向对象的基本概念面向对象的基本概念 3.2 3.2 类和对象类和对象 3.3 3.3 字段字段 3.4 3.4 方法方法 3.5 3.5 属性与索引属性与索引 3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.7 3.7 继
2、承与多态继承与多态 3.8 3.8 基于基于UMLUML的系统分析与设计方法的系统分析与设计方法 3.1 3.1 面向对象的基本概念面向对象的基本概念 客观世界是由各种各样的对象组成的，如汽车、飞机、火车、人等。每种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互作用和联系就构成了各种不同的系统。将客观世界中的对象模型化，形成一种计算机化的表示，并以此为基础来分析和解决问题便形成了面向对象技术。Peter Coad和Edward Yourdon提出了下列等式来说明面向对象技术。面向对象=对象+分类+继承+消息通信 可以说，采用对象、类、继承、消息这4个概念开发的软件系统是面向对象的。3.1
3、 3.1 面向对象的基本概念面向对象的基本概念 1对象 在面向对象技术中，任何客观事物都是对象，对象是对客观事物的抽象。任何复杂的事物都可以通过对象的某种组合结构构成。复杂对象可由相对比较简单的对象以某种方式组成。对象由属性和方法组成。属性反映了对象的信息特征，而方法则定义改变属性状态的各种操作。因此，对象是属性和方法的一个封装体。通过封装可以更好地隐蔽对象的内部细节，只保留有限的对外接口实现对外联系。每个对象都有自身唯一的标识，通过这种标识，可找到相应的对象。在对象的整个生命期中，它的标识都不改变，不同的对象不能有相同的标识。2类 具有相同属性和方法的对象可归纳成类，对象是类的一个实例，而对
4、象的抽象是类。类具有属性，它是对象的状态的抽象，用数据结构来描述类的属性；类具有操作，它是对象的行为的抽象，用操作名和实现该操作的方法来描述。3.1 3.1 面向对象的基本概念面向对象的基本概念 3继承 类有一定的结构，可以派生出子类，子类除了继承父类的属性和方法外还可以有自己的属性和方法。对象和类之间的层次结构靠继承关系维系。继承是子类自动共享父类数据结构和方法的机制，也是面向对象程序设计语言不同于其他语言的最重要的特点。在类层次中，将子类只继承一个父类的数据结构和方法的方式称为单重继承；将子类继承多个父类的数据结构和方法的方式称为多重继承。在软件开发中，类的继承使所建立的软件具有开放性、可
5、扩充性，这是信息组织与分类的行之有效的方法，它简化了对象、类的创建工作量，增加了代码的重用性。同时，通过类的继承关系，使公共的特性能够共享，提高了软件的重用性。4消息 对象之间的联系主要是通过传递消息来实现，消息传递是对象间通信的手段，一个对象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。一个消息通常包含接收对象的标识、发送给接收对象的消息名（方法名）和适当的参数。消息只告诉接收对象需要完成什么操作，但并不指示接收者如何完成操作。消息完全由接收者解释，并由其独立决定采用什么方法完成所需的操作。3.1 3.1 面向对象的基本概念面向对象的基本概念 5多态性 多态性是指相同的操作或方法可作用于多种类型的对
6、象上并获得不同的结果。即将不同的对象收到同一消息时产生不同的结果的现象称为多态性。多态性允许每个对象以适合自身的方式去响应共同的消息，增强了软件的灵活性和重用性。面向对象技术正是利用对现实世界中对象的抽象和对象之间的相互关联和相互作用的描述来模拟现实世界，并且使其映射到目标系统中。3.2 3.2 类和对象类和对象 类是对象的抽象描述，类似于模板。从定义上来说，类是一种复杂的数据结构，其中包含数据成员和功能成员。在C#中，类必须先定义后使用。1类的定义类是C#中最基础的类型。类是一个数据结构，将数据成员（状态）和功能成员（行为）组合在一个单元中，进而体现了面向对象技术的封装性。类的定义格式如下：
7、Attribute 类修饰符 class 类名:基类和实现的接口列表 类成员定义其中，类的修饰符如下表所示。修 饰 符描 述none、internal类只能在当前项目中访问public类可以在任何地方访问abstract、internal abstract类只能在当前项目中访问，且不能实例化，只能继承public abstract 类可以在任何地方访问，且不能实例化，只能继承sealed、internal sealed类只能在当前项目中访问，且只能实例化，不能继承public sealed类可以在任何地方访问，且只能实例化，不能继承3.2 3.2 类和对象类和对象 下面是一个名为Point的简
8、单类的声明。public class Point private int x,y;/数据成员 public Point(int x,int y)/功能成员 this.x=x;this.y=y;3.2 3.2 类和对象类和对象 2类的成员类的成员分为数据成员和功能成员，其中数据成员包括：成员常量，代表与类相关的常数数据；字段，类的变量。功能成员包括：方法，即类中的成员函数；属性，定义了命名的属性以及读写属性的相关的行为；索引，允许类的实例通过与数组相同的方法来索引；操作符，定义了可以用于类的实例上的表达式操作；事件，定义了由类产生的事件公告；构造函数，对类的实例进行初始化的操作；析构函数，在类的
9、实例销毁前执行与资源释放相关的操作。3类成员的可访问性类的每个成员都有关联的可访问性，它控制能够访问该成员的程序区域。在C#中，有5种可能的可访问性，如下表所示。可 访 问 性描 述public访问不受限制，定义的成员可以在类的外部访问protected访问仅限于包含类或从包含类派生的类internal访问仅限于当前程序集（包）protected internal访问仅限于从包含类派生的当前程序集（包）或类private访问仅限于包含类3.2 3.2 类和对象类和对象 4静态成员和非静态成员 类的成员可以是静态成员，也可以是非静态成员。在C#中，用关键字static修饰的类成员（包括字段、方法
10、、属性、事件、操作符或构造函数）称为静态成员，它们属于类。而没有用关键字static修饰的类成员称为非静态成员，它们属于对象。静态成员具有如下特征。一个静态字段对应一个存储位置，不管其包含类创建了多少个实例，总是只有一个静态字段的备份。静态成员（包括方法、属性、事件、操作符或构造函数）不会对非静态成员进行操作，也不能使用this。静态成员属于类，因此可以在包含类的实例之间共享它们。静态成员一般通过类来访问，例如Console.ReadLine()，其中ReadLine()就是类Console中的静态方法。对于非静态字段，在包含类的每个实例中都包括一个它的独立备份，同时在非静态成员中可以使用th
11、is，也可以对非静态成员进行操作。非静态成员通过包含类的实例来访问。3.2 3.2 类和对象类和对象 5对象 对象是类的实例。与C+不同，在C#中，类是一种引用类型，因此在C#中不能直接用类来定义对象，它定义的只是一个对象引用变量。一般可以使用new运算符动态创建一个对象，再将其赋值给一个对象引用变量。例如：Point p1=new Point(0,0);/指向一个动态创建的Point对象Point p2=p1;/p1和p2指向同一个Point对象Point p3;/不指向任何对象 当不再使用对象时，该对象所占的内存将被自动回收。在C#中，没有必要也不可能显式地释放对象。而是通过系统中的垃圾回
12、收器来实现对无用对象的回收操作。6构造函数与析构函数 C#既支持实例构造函数，也支持静态构造函数。实例构造函数用来初始化类实例中的数据成员。静态构造函数用来在类首次加载时初始化类本身的数据成员，即静态字段。构造函数的名称与类名相同，没有返回类型。若构造函数的声明中包含static修饰符，则它声明了一个静态构造函数，否则声明的是实例构造函数。静态构造函数不需要访问修饰符，同时也不带任何参数；实例构造函数可以带参数表，可以加访问修饰符进行修饰，不能被继承。如果一个类没有声明任何实例构造函数，则会自动为它提供一个默认的空的实例构造函数，一般其参数列表为空，函数体也为空。3.2 3.2 类和对象类和对
13、象 由于实例构造函数可以带参数，因此实例构造函数可以重载，并且可以通过参数列表（参数的个数、类型和顺序）来区分不同的实例构造函数。析构函数是用于实现析构类实例所需操作的成员。析构函数不能带参数，不能具有可访问性修饰符，也不能被显式地调用。当没有任何代码要使用一个实例时，系统中的垃圾回收器会自动调用该实例的析构函数对其进行析构，如代码实例所示。using System;namespace ex_3_1 class Program private int data;/非静态数据成员（字段）static private int staticdata;/静态数据成员 public Program()/
14、无参数实例构造函数 Console.WriteLine(无参数构造函数);data=0;public Program(int value)/带参数实例构造函数 Console.WriteLine(带参数构造函数);data=value;static Program()/静态构造函数 Console.WriteLine(静态构造函数);staticdata=100;Program()/析构函数 Console.WriteLine(析构函数);public void Print()/打印方法 Console.WriteLine(Staticdata is 0,Data is 1,staticdat
15、a,data);static void Main(string args)Program p1;/没有创建对象 Program p2=new Program();/创建一个对象 Program p3=new Program(50);/创建一个对象 p1=p3;p1.Print();p2.Print();p3.Print();3.3 3.3 字段字段 字段，即类的变量，类中的数据成员，用来存储类所需的数据信息。它可以声明为静态的，也可以声明为只读的（readonly）。当字段被声明为只读时与声明为const的效果是一样的，区别在于只读型表达式在程序运行时形成，而const型表达式的值在编译时形成
16、。只读型字段可以通过构造函数赋值，但实例创建后则不能再对其进行赋值。字段声明的格式如下：修饰符 字段类型 字段名列表；其中修饰符可以是public、protected、internal、private、static和readonly；字段类型可以是基本类型、用户自定义类型和其他类。例如：class CalendarDate public readonly int month;/只读字段，实例创建后不能对其赋值 public int day;public static int year=2019;/静态字段，属于类的成员 虽然字段是一种类变量，但是C#为每个未初始化的变量都确认一个默认值，因此字
17、段声明后便可以使用。这在一定程度上保证了程序的安全性。如下代码实例所示为字段使用的程序实例。3.3 3.3 字段字段 using System;namespace ex_3_2 class Program public readonly int month;public int day;public static int year=2019;public Program()/无参数的构造函数 public Program(int d,int m,int y)/构造函数中可以对只读型字段赋值 day=d;month=m;year=y;public void Print()Console.Writ
18、eLine(Year is 0,Month is 1,Day is 2,year,month,day);static void Main(string args)Program p1=new Program(10,10,2019);Program p2=new Program();/字段具有默认值 p1.Print();p2.Print();p1.day=11;/p1.month=11;/错误，只读型字段不能修改 p1.Print();3.4 3.4 方法方法 方法是一种用于实现可以由对象或类执行的计算或操作的功能成员。与C+中的函数成员类似，方法可以是静态也可以是非静态。静态方法只能通过类来
19、访问，非静态方法（即实例方法）则要通过类的实例访问。方法有一个参数表（可能为空），表示传递给方法的值或者引用；方法还有返回类型，用于指定由该方法计算和返回的值的类型。如果方法不返回值，则它的返回类型为void。方法的声明格式如下：修饰符 返回类型 方法名称（参数列表）方法体 其中，方法的名称、参数个数、参数顺序、每个参数的修饰符和类型一起组成方法的签名。在声明方法的类中，该方法的签名必须是唯一的。正因为方法可以带参数，所以类中的方法可以重载，重载方法的签名不同，主要是参数个数、参数类型和参数顺序不同。3.4 3.4 方法方法 在C#中，方法中的参数用于将值或者引用变量传递给方法体。当方法被调用
20、时，方法的参数从指定的自变量得到它们实际的值。C#中有4种参数：值参数、引用参数、输出参数和参量参数。值参数：用于输入参数的传递。值参数相当于一个局部变量，它的初始值是从实参获得的。对值参数的修改不会影响其对应的实参。引用参数：用于输入和输出数据的传递。引用参数对应的实参必须是一个变量，并且在方法执行期间，引用参数和其实参指向同一个存储空间，因此，引用参数值的变化将直接影响其实参。引用参数用ref修饰符声明。输出参数：用于输出数据的传递。输出参数类似于引用参数，不同之处在于实参有无初始值无关紧要。输出参数用out修饰符声明。参量参数：可以把一维数组或不规则数组传递给方法。在方法声明的参数列表中
21、，参量参数必须以params开始，例如：public int sum(param int intParams)方法体。在带参量参数的方法调用中，既可以传递数组类型的单个实参，也可以传递充当数组元素的若干实参。对于后一种的情形，数组实例将自动被创建，并且通过给定的实参初始化。3.4 3.4 方法方法 using System;namespace ex_3_3 class Func_Ex static private int object_num=0;/静态字段 public int x,y,xy;private int m_sum;public Func_Ex(int a,int b)/构造函数
22、 x=a;y=b;object_num+;/统计对象实例个数 public void swap(int a,int b)/值参数 int temp;temp=a;a=b;b=temp;public void swap(ref int a,ref int b,out int s)/引用参数，输出参数 int temp;temp=a;a=b;b=temp;s=a+b;public void sum(params int intparams)/参量参数 m_sum=0;foreach(int v in intparams)m_sum+=v;public void print()/实例方法 Conso
23、le.WriteLine(x=0,y=1,xy=2,sum=3,x,y,xy,m_sum);static public void printObjectNum()/静态方法 Console.WriteLine(已创建的对象个数为0,object_num);static void Main(string args)Func_Ex f1=new Func_Ex(10,20);Func_Ex.printObjectNum();f1.print();/静态方法调用 f1.swap(f1.x,f1.y);/*值参数的方法调用*/f1.print();f1.swap(ref f1.x,ref f1.y,o
24、ut f1.xy);/*引用和输出参数的方法调用*/f1.print();Func_Ex f2=new Func_Ex(100,220);Func_Ex.printObjectNum();/*静态方法调用*/f2.print();f2.sum(10,20,30,45);/*参量参数的方法调用*/f2.print();int a=1,3,5,7,9,11,23;f2.sum(a);/*参量参数的方法调用*/f2.print();3.5 3.5 属性与索引属性与索引 3.5.1 属性 属性是对对象或类的字段进行特定访问的成员，是字段的自然扩展，并且访问属性和字段的语法相同。在C#中属性与字段完全相
25、同，属性不表示存储位置。而且属性有访问器，通过这些访问器可以实现对相关字段值（或计算值）的访问。在C#中，属性的声明格式如下：修饰符 类型 属性名 get 执行代码；return表达式；set 执行代码 get访问器和set访问器的功能如下。get访问器相当于一个具有属性类型返回值的无参数方法。当在表达式中引用属性时，会调用该属性的get访问器来计算该属性的值。set访问器相当于一个具有单个名为value的参数和无返回类型的方法。当属性作为赋值运算的左值表达式或者作为+或运算符的操作数被引用时，就会调用set访问器来修改相应字段中的值。3.5 3.5 属性与索引属性与索引 3.5.1 属性 两
26、种访问器都包含的属性称为读写属性，只具有get访问器的属性称为只读属性，只具有set访问器的属性称为只写属性。与字段和方法类似，属性可以被定义为实例属性和静态属性。静态属性的声明中具有static修饰符，而实例属性则没有，静态属性只能访问静态成员。属性的访问器可以是虚拟的。当属性声明中包含virtual、abstract、override修饰符时，它们将运用到属性访问器。但是，与字段或方法不完全相同，属性声明时需要注意如下几点 属性不能声明为const，也不能在一个表达式声明多个属性。不能通过set访问器对属性进行初始化。属性不属于变量，不能将属性作为引用参数或输出参数传递。属性必须有返回类型
27、，并且不能为void型。在属性声明中，除了get和set访问器外，不能进行其他任何操作。3.5 3.5 属性与索引属性与索引 3.5.2 索引 索引是这样一个成员，它使对象能够用与数组相同的方式进行索引。索引的声明与属性很相似，不同之处在于成员的名字是this，后面的参数列表在定界符“”之间。参数在索引的访问器中是可用的。索引的声明形式如下：修饰符 类型 this类型 index get 执行代码；/主要是对index值指定的相应数组字段的某个元素进行访问 return 表达式；set 执行代码;/主要是对index值指定的相应数组字段的某个元素进行访问 如果包含get和set访问器，则该索引
28、是读写索引；如果只包含get访问器则是只读索引；而只包含set访问器则是只写索引。注意：索引主要是用来通过数组下标的方式操作对象实例中的某个数组型字段成员的数组元素，而不是对象实例数组。3.5 3.5 属性与索引属性与索引 using System;namespace Ex_3_4 class NameList private string namelist;/名称数组 private readonly int MaxLength;/数组最大长度 private int namecount=0;/数组当前长度 static private int namelistcount=0;/实例个数 p
29、rivate string namelisttile;/名称标题字段 public NameList(int maxlength)/构造函数 MaxLength=maxlength;namelist=new stringMaxLength;namecount=0;namelistcount+;static public int NameListCount/静态属性 get return namelistcount;public string NameListTile/读写属性 get return namelisttile;set namelisttile=value;public int M
30、AXLength/只读属性 get return MaxLength;public int Count/只读属性 get return namecount;public string thisint index/读写索引 get if(index=0)&(index=0)&(index namecount)namelistindex=value;public void AddName(string v)/方法 if(namecount MaxLength)namelistnamecount+=v;public void PrintNamelist()/方法 Console.WriteLine(
31、NameListTile is 0,namelisttile);for(int i=0;i namecount;i+)Console.WriteLine(tNamelist0 is 1,i,namelisti);3.5 3.5 属性与索引属性与索引static void Main(string args)/测试代码 NameList nl1=new NameList(20);/创建两个对象 NameList nl2=new NameList(10);nl1.NameListTile=NameBook1;for(int i=0;i 10;i+)nl1.AddName(Name+i.ToStrin
32、g();nl2.NameListTile=NameBook2;for(int i=0;i 5;i+)nl2.AddName(Book+i.ToString();nl20=ITBook_0;/通过索引设置实例的值 nl21=ITBook_1;nl1.PrintNamelist();Console.WriteLine(NameList2 Title is 0,nl2.NameListTile);for(int k=0;k emp2.m_age)?true:false;static public bool SalaryIsGreater(object e1,object e2)Employee em
33、p1=(Employee)e1;Employee emp2=(Employee)e2;return(emp1.m_salary emp2.m_salary)?true:false;class Test static public void Sort(object sortArray,CompareOp gtMethod)/使用委托做函数参数 for(int i=0;i sortArray.Length;i+)for(int j=i+1;j sortArray.Length;j+)if(gtMethod(sortArrayj,sortArrayi)object temp=sortArrayi;s
34、ortArrayi=sortArrayj;sortArrayj=temp;3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.6.1 委托 static void Main(string args)Employee employees=new Employee(Wang,20,1000),new Employee(Li,23,2019),new Employee(Xu,34,2500),new Employee(Liu,56,3000),new Employee(Zhang,45,2300),new Employee(Yuan,67,5000);CompareOp CompareByAge=new Co
35、mpareOp(Employee.AgeIsGreater);/定义委托实例 CompareOp CompareBySalary=new CompareOp(Employee.SalaryIsGreater);/定义委托实例 Console.WriteLine(Sorted by age:);Sort(employees,CompareByAge);/委托实例作实参 for(int i=0;i employees.Length;i+)employeesi.Print();Console.WriteLine(Sorted by salary:);Sort(employees,CompareByS
36、alary);/委托实例作实参 for(int i=0;i employees.Length;i+)employeesi.Print();3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.6.2 事件 事件是使对象或类能够提供通知的成员。如果将某个为用户提供服务的类称为服务类，使用服务的类称为客户类，则事件提供了一种在客户类中扩展服务类的某个功能的机制，即在客户类中可以定义事件响应函数。例如，在Windows程序中，窗口是一个对象，当用户在其中单击按钮、按下按键、最大化或最小化窗口时都会激发响应事件，并且用户可以为该响应事件添加执行代码。在C#中，事件机制的实现主要包括声明事件、激活事件、声明事件响应
37、函数、订阅事件等步骤，其中声明事件、激活事件在提供事件通知的服务类中实现，而声明事件响应函数和订阅事件则在使用服务类的客户类中实现。1声明事件事件的声明通过委托来实现，先定义委托，再用委托声明事件，并且通过委托将事件响应函数关联到事件中。激发事件的时候通过调用委托实现对事件响应函数的调用。因此事件可以看成是一种特殊的委托，其声明格式如下：修饰符 event 类型 事件名；其中类型必须是委托类型。例如：public delegate void AlarmEventHandle(object sender,string msg);/声明委托public event AlarmEventHandle
38、 Alarm;/定义事件事件的声明与字段的声明类似，不同之处在于事件声明包含一个event关键字，并且事件声明的类型必须是委托类型。在包含事件声明的类中，事件可以像委托类型的字段一样使用。3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.6.2 事件 2激活事件当事件激活条件满足并且事件已经与某个事件响应函数关联时便可以激活事件，即通过委托实例调用委托函数，如下：if(m_currentTime=m_alarmTime)&(Alarm!=null)Alarm(this,定时时间到！);/条件满足时激活事件3订阅事件订阅事件就是实现事件与事件响应函数的关联，即委托实例与委托函数的关联。在C#中通过“+=
39、”操作符实现事件与事件响应函数的关联，通过“-=”操作符将事件与已关联的事件响应函数去除关联，如下：t1.Alarm+=new AlarmEventHandle(OnAlarm);/事件响应函数与事件关联t1.Alarm-=new AlarmEventHandle(OnAlarm);/去掉事件响应函数与事件的关联如果事件没有实现与事件响应函数的关联则其值为null。3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.6.2 事件 4声明事件响应函数事件响应函数是客户类在接收到服务类的事件通知后进行响应处理的函数，类似于回调函数。因此通过事件响应函数可以在客户类中扩展服务类的某个功能。事件响应函数是委托实
40、例的关联函数，因此其签名应与事件的签名一致。下面的OnAlarm函数便是事件Alarm的事件响应函数。static public void OnAlarm(object sender,string msg)/声明事件响应函数 Console.WriteLine(Alarm message is 0,msg);事件机制的使用如代码实例3.6所示。该实例中定义了一个定时器类Timer，当定时事件与当前时间一致时将通知客户程序，并通过与Alarm事件关联的事件响应函数进行处理。而在测试类Test中定义了Timer类的对象，并将已定义好的事件响应函数与事件Alarm实现关联，同时也测试了去掉关联后的运
41、行效果。3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.6.2 事件 using System;namespace Ex_3_6 public delegate void AlarmEventHandle(object sender,string msg);/声明委托 class Timer private DateTime m_currentTime,m_alarmTime;/定义字段 public event AlarmEventHandle Alarm;/定义事件 public Timer(DateTime ct,DateTime at)m_currentTime=ct;m_alarmTime
42、=at;public DateTime CurrentTime get return m_currentTime;set m_currentTime=value;if(m_currentTime=m_alarmTime)&(Alarm!=null)Alarm(this,定时时间到！);/条件满足时激活事件 3.6 3.6 委托与事件委托与事件 3.6.2 事件 public DateTime AlarmTime get return m_alarmTime;set m_alarmTime=value;if(m_currentTime=m_alarmTime)&(Alarm!=null)Alar
43、m(this,定时时间到！);/条件满足时激活事件 class Test static public void OnAlarm(object sender,string msg)/声明事件响应函数 Console.WriteLine(Alarm message is 0,msg);static void Main(string args)DateTime alarmtime=DateTime.Parse(6/2/2019 21:30:00);Timer t1=new Timer(DateTime.Now,alarmtime);t1.Alarm+=new AlarmEventHandle(OnA
44、larm);/事件响应函数与事件关联 t1.CurrentTime=alarmtime;/将激活事件响应函数 t1.Alarm-=new AlarmEventHandle(OnAlarm);/去掉事件响应函数与事件的关联 t1.CurrentTime=alarmtime;/事件响应函数为空，不作处理 3.7 3.7 继承与多态 3.7.1 继承 现实世界中实体之间不是相互孤立的，它们往往具有共同的特征，也有着内在的差别。人们可以采用层次结构来抽象描述这些实体之间的相同之处和不同之处，如图3.3所示的交通工具的分类。为了用程序语言对现实世界中的层次结构进行模型化，面向对象技术引入了继承的概念，一
45、个类可以从另一个类派生出来，派生类继承了基类的相应特性，同时，派生类也可以作为其他类的基类，进而实现类间的层次继承关系。因此，继承是一种共性的抽象机制。图3.3 交通工具的分类3.7 3.7 继承与多态 3.7.1 继承 1继承的定义 C+中，派生类可以继承一个基类或多个基类的特性，而在C#中，派生类只能从一个类中继承。派生类的声明格式如下：修饰符 class 派生类名:基类名 派生类成员 派生类能从它的直接基类中继承的成员包括方法、字段、属性、事件、索引，即除了构造函数和析构函数，派生类隐式地继承了直接基类的所有成员。在C#中，关于继承需要注意以下几个重要规则。继承是可传递的。如果C从B中派
46、生，B又从A中派生，那么C不仅继承了B中声明的成员，而且继承了A中的成员。派生类应当是对基类的扩展。派生类可以添加新的成员，但不能除去已经继承的成员的声明。构造函数和析构函数不能被继承。除此之外的其他成员，不论对它们声明了怎样的访问方式，都能被继承。基类中成员的访问方式只能决定派生类能否访问它们。派生类如果声明了与继承而来的成员同名的新成员，就可以覆盖已继承的成员。但这并不意味着派生类删除了这些成员，只是不能再访问这些成员。类可以声明虚方法、虚属性，以及虚索引，它的派生类能够重载这些成员，从而实现类的多态性。3.7 3.7 继承与多态 3.7.1 继承 2覆盖 在派生类的成员声明中，可以声明与
47、继承而来的成员同名的成员，并且使用相同的签名。这时我们称派生类的成员覆盖了基类的成员。在C#中，要实现覆盖的成员，一般在基类中将其声明为virtual或override，而派生类中覆盖成员声明为override。即基类中的virtual成员在派生类中可以覆盖，基类中的覆盖成员在派生类中可以进一步声明为覆盖成员。其中用virtual修饰的成员称为虚成员，而用override修饰的成员称为覆盖成员。如下所示：class Shape virtual public void Print()/虚方法 Console.WriteLine(Shape is 0,name);class LineClass:S
48、hape public override void Print()/覆盖方法 base.Print();Console.WriteLine(tShape type is Line,Length is 0,Length);如果基类中的成员在派生类中被覆盖了，则在派生类中直接用该成员名访问的将是派生类中声明的成员。为了在派生类中可以继续访问基类中的相应成员，在C#中引入了base关键字，通过该关键字可以访问基类中的成员。因此，可以将base看成是一个指向派生类直接基类的引用，而this则是指向对象实例本身的引用。3.7 3.7 继承与多态 3.7.1 继承 3object类 为了提高程序员的编程效
49、率，各种编程环境（工具）都提供了许多重用度高的类库，以方便程序员直接使用。同样，在.NET中也提供了相应的类库。其中Object是该类库中最基本的类，它属于System命名空间，通常也写成System.Object。在C#中，所有的类都直接或间接派生于Object类。在声明类时，如果没有明确指明基类，则编译器会自动将Object类指定为其基类。因此，Object类是C#所有类的根，每个类都将从Object类继承类成员。表3.3列出了Object类的常用方法。方 法访问修饰符作 用string ToString()public virtual返回对象的字符串表示int GetHashTable(
50、)public virtual在实现字典（散列表）时使用bool Equals(object obj)public virtual对当前对象与obj进行相等比较bool Equals(object objA,object objB)public static在objA和objB之间进行相等比较bool ReferenceEquals(object objA,object objB)public static比较objA和objB是否引用的是同一个对象Type GetType()public返回对象类型的详细信息object MemberwiseClone()protected进行对象的浅层复制
