第九单元面向对象一：类与对象

来源：cnblogs　　作者：誉尚学教育　　时间：2023/5/30 12:01:19　　对本文有异议

假设，班级里40位同学，我们用程序保存40位学生的信息：学号，姓名，性别，生日，身份证号。如果是你，你会怎么实现？

小菜同学拿到这个题，奋书疾笔，马上写出如下代码：

ArrayList list = new ArrayList();
?
string stuNo1="10001";
string name1 = "张三";
string sex="男";
Datetime birthday1 = Datetime.Parse("1998-08-08");
string idCard1 = "362530199808080510";
list.add(stuNo1);
list.add(name1);
... list.add....
    
........//经过1个半小时后，终于到了第40位。

那如果是有4000，4万？你是不是立马从入门到卸载了？面向对象来告诉你解决方案！！

1. 面向对象概念

面向对象编程（ OOP，Object Oriented Programming ）

并不是一个技术，而是一种编程指导思想。
把现实世界的具体事物全部看成一个一个的对象来解决实际问题。

为什么要用面向对象编程

生活中我们解决问题就是按照对象化的方式进行的。如果程序也能够按照生活的中的方式来解

决问题，那么程序就更符合人类的思维习惯，代码看起来会更易理解、更简单、更易维护。

面向对象编程共同三大特性：封装，继承，多态。

在C# 中，一定要时刻的牢记这句话：一切皆为object（对象）;

2. 封装

封装被定义为"把一个或多个项目封闭在一个物理的或者逻辑的包中"。在面向对象程序设计方法论中，封装是为了防止对实现细节的访问。

抽象和封装是面向对象程序设计的相关特性。抽象允许相关信息可视化，封装则使开发者实现所需级别的抽象。

访问修饰符

C# 封装根据具体的需要，设置使用者的访问权限，并通过 访问修饰符 来实现。

一个 访问修饰符 定义了一个类成员的范围和可见性。C# 支持的访问修饰符如下所示：

public：所有对象都可以访问；
private：对象本身在对象内部可以访问；
protected：只有该类对象及其子类对象可以访问
internal：同一个程序集的对象可以访问；
protected internal：访问限于当前程序集或派生自包含类的类型。

实现封装的方式共有三种：类的封装，属性封装，方法的封装。

封装的作用：

隐藏细节，设置访问权限，提高安全性
代码复用。
提高代码的可读性

3. 什么是类

类是一组具有相同事物和行为的抽象（物以类聚）。

类在实现生活中是不存在的，看不见，摸不着。例如：人类，狗类，猫科类，灵长类.... 这些事物都只是一些抽象的概念，并不是指具体的物体。如果我说：小明今天吃了三碗饭，小红的头发很长，那么，小明，小红是指人类的具体对象，lucky（一只猫）这个月身体长得很快，这也指的是对象，因为lucky是实实在在存在的。

人为什么不和狗分为一类？

答：因为人和狗的体征行为都不一样！！再次强调类：类是一组具有相同事物和行为的抽象（物以类聚）。人会思考，人会制作工具，而狗不会。

对象：是真实存在的具体实例。

类(设计图)：是对象共同特征的描述（抽象）。

在C#中，必须先设计类，才能获得对象。

4. 如何定义类

定义类的关键字是class，命名规范为首字母大写，以帕斯卡（大驼峰）方式命名如：

<访问修饰符> class 类名
{
    // 构造器（下一个单元会讲到）
    
    // 字段
    
    // 属性(特征)
    
    // 方法（行为）
    
    // 事件(C# 高级阶段学习)
    
    // 索引器(c# 高级阶段学习)
    
}


如：

public class Person
{
    // 字段
    private string name;
    
    // 属性
    public string Name
    {
        get
        {
            return name;
        }
        set
        {
            value=name;
        }
    }
    
    // 方法
    public void eat()
    {
        Console.WriteLine("吃饭,我要吃油焖大虾");
    }
}

其中，字段，属性，方法，被统称为类的成员。字段，属性被称为成员变量，方法被称为成员方法。

访问标识符 <access specifier> 指定了对类及其成员的访问规则。如果没有指定，则使用默认的访问标识符。类的默认访问标识符是 internal，成员的默认访问标识符是 private。

5. 字段与属性

字段一般是私有的(private)，属于类的私有信息，如：姓名，年龄，身份证号等等信息都是属于人类的私有信息。

public class Person
{
    private string name;
    private int age;
}

属性是类对外提供访问字段的途径，一般是公有的(public) ，如：别人问你年龄，女孩子一般说18岁。此时她说的18岁是她自己对外主动暴露出来的，事实上她的真实年龄信息是私有的，只有她自己知道，到底是不是18岁我们其实是不清楚的。

public class Person
{
    private string name;
    private int age;
    
    public string Name
    {
        // get 访问器
        get
        {
            return name;
        }
        // set 访问器
        set
        {
            value=name;
        }
    }
    
    public int Age
    {
        get
        {
            return 18;
        }
        set
        {
            value = age;
        }
    }
}

Get, Set 访问器都可以设置访问修饰符哦，默认的访问修饰符都是public.

c# 9.0 之后还支持 Init访问器，调用方可使用属性初始化表达式语法，在创建表达式中设置这些值。但构造完成后，这些属性将变为只读

字段与属性的区别

字段是私有的(private)，属性是公开的(public)。
属性具有读写器( get, set)
字段命名，以小驼峰命名，属性以帕斯卡(大驼峰)命名。
属性并没有真正存储数据

只读属性

也就是只提供了， Get 访问器，没有Set 访问器。

public class Person
{
    private short orderState
    
    public string OrderState
    {
        get
        {
            switch(orderState){
                case 1:
                    return "待支付";
                case 2:
                    return "待发货";
                case 3:
                    return "待收货";
                case 4:
                    return "已完成";
                default:
                    return "待支付";
            }
        }
    }
}

只写属性

也就是只提供了， Set 访问器，没有Get 访问

public class Person
{
    private string pwd
    
    public string Password
    {
        set { value = pwd;} // 没有Get
    }
}

属性简写

如果一个类中，属性只是直接对字段进行读写，那么，这个属性字段就可进行简写。

例如：

public class Person
{
    private string name;
    private int age;
    
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { value=name; }
    }
    
    public int Age
    {
        get { return 18; }
        set { value = age; }
    }
}
// 简化后
public class Person
{
    public string Name {get; set;}
    public int Age {get; set;}
}

我们刚说过，属性是对字段的封装，但是简写后的属性根本就看不到类，岂不是自相矛盾吗？其实简写属性中其实隐藏了字段，如果通过反编译工具编译 MS IL 或者通过反射技术去查看，我们会可以将它隐藏的字段读取出来。

6. 类的对象(实例)

语法：

类名 对象名 = new 类名();
如：
Person per = new Person();

使用对象

访问属性: 对象名.成员属性
访问行为: 对象名.方法名(…)

例如：

public class Person
{
    private string name
    
    public string Name
    {
        set { value = name;}
        get { return name;}
    }
    
    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"姓名：{name},他正在吃饭..");
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Person per1 = new Person();
        per1.Name = "张三"; // 访问属性
        per1.Eat();  // 调用成员方法
        
        Person per2 = new Person();
        per2.Name = "李四"; // 访问属性
        per2.Eat();  // 调用成员方法
    }
}

输出结果：

姓名：张三,他正在吃饭..
姓名：李四,他正在吃饭..

7. 构造方法

学构造方法的目的？

真正知道对象具体是通过什么得到的。
能够掌握为对象赋值的其他写法。

构造方法的作用

用于初始化一个类的对象，并返回对象的地址。
简化对象初始化的过程

语法

修饰符 类名(形参列表)
{
	...
}
 
public class Car 
{
    ...
    // 无参数构造器
    public Car()
    {
    	...
    }
    // 有参数构造器
    public Car(String n, String b)
    {
    	...
    } 
}

初始化对象的格式

类名 对象名称 = new 构造器；
Car c = new Car();

构造器的分类

无参数构造器（默认存在的）：初始化的对象时，成员变量的数据均采用默认值。
有参数构造器：在初始化对象的时候，同时可以为对象进行赋值。

注意事项

任何类定义出来，默认就自带了无参数构造器，写不写都有。
一旦定义了有参数构造器，无参数构造器就没有了，此时就需要自己写一个无参数构造器了。

public class Car 
{
	...
	// 无参数构造器（默认存在的） 
}
 
public class Car 
{
    ...
    public Car()
    {
        // 无参数构造器（需要写出来了）
    }    
    public Car(String n, String b)
    {
        // 有参数构造器
	} 
}

8. 两个变量指向同一个对象

class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public string Sex  { get; set; }
    public string Hobby  { get; set; }
    
    public void Study()
    {
        Console.WriteLine($"姓名:{Name},性别：{Sex},爱好：{Hobby}");
    }
}
public static void main(String[] args) 
{
    Student s1 = new Student();
    s1.Name = "小明";
    s1.Sex = '男';
    s1.Hobby = "游戏、睡觉、听课";
    s1.Study();
    // 把学生类型的s1变量赋值给学生类型的s2变量
    Student s2 = s1;
    s2.Hobby = "爱提问";
    
    Console.WriteLine(s2.Name);
    Console.WriteLine(s2.Sex);
    
    Console.WriteLine(s1.Hobby);
    s2.Study();
}

输出结果：

姓名：小明，性别：男，爱好：游戏、睡觉、听课
小明
男
爱提问
姓名：小明，性别：男，爱好：爱提问

内存分布图

思考：如果某个对象，被当作方法参数传递之后，在方法体内对象（形参）的某些属性被修改，那么实参对象的属性会发生变化吗？

9. this 关键字

假设有如下一段代码：

public class Person
{
    private string name;
    private string age;
    public Person(string name,string age)
    {
        name = name; // 此处很有可能会有问题！！
        age = age;   // 此处很有可能会有问题！！
    }
}

编译器很有可能分不清 name 到底是形参还是成员变量，怎么破？ this 关键字就可以帮忙解决。

this关键字

this关键字可以出现在成员方法、构造器中，代表当前对象的地址。
作用：访问当前对象的成员变量、成员方法。

public class Person
{
    private string name;
    private string age;
    public Person(string name,string age)
    {
        this.name = name; 
        this.age = age;
    }
}

10 . 作业

学生类：
- 字段：姓名，性别，成绩，零钱
- 属性：姓名：性别，成绩( 只写Set访问器)，成绩等级（成绩<60 -->差，60<= 成绩<= 70 ---> 一般，70< 成绩<=80 --->中，80<成绩 <=90--->良, 其他---->优，并且此属性只读），零钱
- 重载构造方法，无参，有参(姓名，性别，成绩，零钱)
学生类中定义Print 方法，将姓名，性别，成绩，零钱等级输出到控制台。

在学生类中，定义HelpShop()方法，意思是学生可以帮其他同学购物，然后自己获得同学给的1元的佣金。伪代码如下：

public class Student
{
    // ...字段
    // ...属性
    
    /// <summary>
    /// 帮其他同学购物
    /// <summary>
    /// <param name="s">被帮助的同学</param>
    /// <param name="money">购物所花费的金额</param>
    public void HelpShop(Student s, decimal money)
    {
        
    }
}