《C#中的類與對(duì)象》課件

C#中的類與對(duì)象C#是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，類和對(duì)象是其核心概念。類是對(duì)象的模板，定義了對(duì)象的屬性和方法。對(duì)象是類的實(shí)例，擁有類定義的屬性和方法。C#編程語(yǔ)言概述面向?qū)ο缶幊藽#是一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，支持類、對(duì)象、繼承、多態(tài)等概念。類型安全C#是一門強(qiáng)類型語(yǔ)言，需要對(duì)變量進(jìn)行顯式類型聲明，提高了程序的健壯性和可讀性?？缙脚_(tái)C#支持多種平臺(tái)，包括Windows、macOS、Linux等，為開(kāi)發(fā)人員提供了更多的選擇。豐富的庫(kù)C#擁有龐大的類庫(kù)，提供了豐富的功能，簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)流程。什么是類和對(duì)象類類是對(duì)象的模板或藍(lán)圖，定義對(duì)象的屬性和行為。對(duì)象對(duì)象是根據(jù)類創(chuàng)建的實(shí)例，擁有類的屬性和方法，可以執(zhí)行操作。例如，一個(gè)電腦類可以定義屬性如品牌、型號(hào)、內(nèi)存等，方法如開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、運(yùn)行程序等。定義一個(gè)類類是C#中的重要組成部分，它作為對(duì)象的模板，用于描述一類事物的共性。1定義關(guān)鍵字使用“class”關(guān)鍵字定義類2類名類名應(yīng)遵循C#的命名規(guī)范，首字母大寫3類體類體包含屬性、方法、構(gòu)造函數(shù)等成員通過(guò)定義類，我們可以封裝數(shù)據(jù)和方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，提高代碼可維護(hù)性。類的屬性和方法1屬性屬性是類的數(shù)據(jù)成員，表示對(duì)象的狀態(tài)。它們定義了對(duì)象可以存儲(chǔ)的特定信息。2方法方法是類中的函數(shù)，定義了對(duì)象的行為。它們描述了對(duì)象如何操作數(shù)據(jù)或與其他對(duì)象交互。3數(shù)據(jù)封裝屬性和方法共同構(gòu)成了數(shù)據(jù)封裝的概念，將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法隱藏在類的內(nèi)部，提高代碼的可維護(hù)性和安全性。訪問(wèn)修飾符公共訪問(wèn)修飾符(public)使用public關(guān)鍵字聲明的成員可以在任何地方訪問(wèn)，包括類內(nèi)部、同一程序集中的其他類，以及不同程序集中的類。私有訪問(wèn)修飾符(private)使用private關(guān)鍵字聲明的成員只能在定義它們的類中訪問(wèn)，不能在類外部訪問(wèn)。受保護(hù)的訪問(wèn)修飾符(protected)使用protected關(guān)鍵字聲明的成員只能在定義它們的類和派生類中訪問(wèn)，不能在其他類中訪問(wèn)。內(nèi)部訪問(wèn)修飾符(internal)使用internal關(guān)鍵字聲明的成員只能在同一個(gè)程序集中訪問(wèn)，不能在其他程序集中訪問(wèn)。類的構(gòu)造函數(shù)定義構(gòu)造函數(shù)是一種特殊方法，它在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)自動(dòng)調(diào)用，用于初始化對(duì)象的狀態(tài)。它與類同名，沒(méi)有返回值類型。作用構(gòu)造函數(shù)用于為對(duì)象分配內(nèi)存并設(shè)置初始值，確保對(duì)象在創(chuàng)建后處于一個(gè)有效的狀態(tài)。類型默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)：系統(tǒng)自動(dòng)生成的構(gòu)造函數(shù)，不帶參數(shù)。自定義構(gòu)造函數(shù)：開(kāi)發(fā)者定義的構(gòu)造函數(shù)，可帶參數(shù)，用于初始化對(duì)象屬性。屬性的設(shè)計(jì)封裝數(shù)據(jù)訪問(wèn)屬性提供了一種安全且靈活的方式來(lái)訪問(wèn)和修改類成員變量。訪問(wèn)控制通過(guò)get和set訪問(wèn)器控制對(duì)屬性的讀寫權(quán)限。數(shù)據(jù)驗(yàn)證可以在屬性的set訪問(wèn)器中添加邏輯來(lái)驗(yàn)證輸入值。封裝的重要性代碼組織和維護(hù)封裝使代碼更易于理解和維護(hù)。代碼結(jié)構(gòu)清晰，易于修改和擴(kuò)展。提高代碼可重用性封裝可以將代碼模塊化，方便重復(fù)使用，提高開(kāi)發(fā)效率。增強(qiáng)代碼安全性封裝可以隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，防止外部代碼對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)的修改，提高代碼安全性。類的繼承代碼復(fù)用減少重復(fù)代碼，提高開(kāi)發(fā)效率。擴(kuò)展功能在現(xiàn)有類的基礎(chǔ)上添加新的功能，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯。代碼組織將相關(guān)聯(lián)的類組織成層次結(jié)構(gòu)，提高代碼的可讀性和維護(hù)性。繼承的原則和類型11.單繼承C#支持單繼承，一個(gè)子類只能繼承自一個(gè)父類，這保證了類的層次結(jié)構(gòu)清晰，避免了多重繼承帶來(lái)的復(fù)雜性。22.多級(jí)繼承多個(gè)類可以形成繼承鏈，一個(gè)類可以繼承自另一個(gè)類，而這個(gè)類又可以繼承自另一個(gè)類，形成層次化的繼承關(guān)系。33.接口繼承類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，接口定義了一組方法和屬性，但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，類需要實(shí)現(xiàn)接口中定義的方法和屬性。44.繼承原則子類繼承父類，子類擁有父類的所有成員，子類可以重寫父類的方法，添加新的成員，但不能修改父類的成員。方法重寫1繼承關(guān)系子類繼承父類方法2子類重寫修改父類方法實(shí)現(xiàn)3方法簽名保持一致，僅修改實(shí)現(xiàn)4運(yùn)行時(shí)調(diào)用根據(jù)對(duì)象類型選擇方法方法重寫允許子類修改父類方法的行為，使子類能夠針對(duì)特定需求定制方法實(shí)現(xiàn)。在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類型選擇合適的重寫方法執(zhí)行。抽象類和接口抽象類抽象類是一種不完整類，不能直接實(shí)例化。它主要用于定義公共方法和屬性，并提供基本實(shí)現(xiàn)。接口接口是純粹抽象的概念，僅包含方法和屬性的聲明，不提供具體實(shí)現(xiàn)。接口用于定義規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，讓不同類型的類可以實(shí)現(xiàn)相同的行為。抽象類和接口的區(qū)別定義抽象類是一種不完整類，無(wú)法實(shí)例化。接口是一種契約，定義成員方法，但不實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)方式抽象類可以包含方法實(shí)現(xiàn)，接口只包含方法聲明。繼承和實(shí)現(xiàn)類只能繼承一個(gè)抽象類，但可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。適用場(chǎng)景抽象類適用于共性抽象，接口適用于定義行為規(guī)范。多態(tài)的概念同一方法不同實(shí)現(xiàn)多態(tài)指的是同一個(gè)方法可以根據(jù)不同的對(duì)象類型進(jìn)行不同的操作。代碼復(fù)用通過(guò)多態(tài)，可以減少代碼重復(fù)，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。靈活擴(kuò)展多態(tài)允許程序在運(yùn)行時(shí)根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類型進(jìn)行不同的操作，增強(qiáng)程序的靈活性。多態(tài)的實(shí)現(xiàn)1方法重寫子類重新定義父類方法，實(shí)現(xiàn)不同行為。2接口實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)接口，并根據(jù)接口定義實(shí)現(xiàn)方法。3抽象類子類繼承抽象類，實(shí)現(xiàn)抽象方法。類型轉(zhuǎn)換隱式轉(zhuǎn)換不需要顯式代碼，編譯器自動(dòng)完成。例如，將int轉(zhuǎn)換為double。顯式轉(zhuǎn)換使用類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符，由程序員顯式控制。例如，將double轉(zhuǎn)換為int。強(qiáng)制轉(zhuǎn)換可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，使用時(shí)需謹(jǐn)慎。例如，將float轉(zhuǎn)換為int。裝箱和拆箱裝箱將值類型轉(zhuǎn)換為引用類型，將值類型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在托管堆中。拆箱將引用類型轉(zhuǎn)換為值類型，將托管堆中的數(shù)據(jù)取回。異常的處理1異常的定義異常是程序執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤或異常情況。例如：除以零，數(shù)組越界等。2異常處理機(jī)制C#語(yǔ)言提供異常處理機(jī)制，允許程序員捕獲異常并進(jìn)行處理。try-catch-finally塊用于處理異常。3異常處理的好處異常處理使程序更健壯，提高程序的可靠性。通過(guò)處理異常，可以避免程序崩潰，并提供友好的錯(cuò)誤提示。異常類型及其應(yīng)用11.SystemException表示系統(tǒng)級(jí)錯(cuò)誤，例如內(nèi)存不足、磁盤空間不足等。22.ArgumentException表示傳遞給方法的參數(shù)無(wú)效，例如傳遞了null值或類型不匹配。33.IOException表示輸入輸出操作時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤，例如文件找不到或無(wú)法寫入文件。44.InvalidOperationException表示在不正確的時(shí)間或狀態(tài)下執(zhí)行了操作，例如在列表為空時(shí)嘗試移除元素。自定義異常定義自定義異常類自定義異常類繼承自System.Exception類或其子類。在自定義異常類中，可以添加額外的屬性和方法，用于存儲(chǔ)和處理異常信息。拋出自定義異常使用throw語(yǔ)句拋出自定義異常。在異常拋出后，可以捕獲異常并進(jìn)行處理，例如記錄日志、回滾操作等。泛型類和泛型方法1泛型類使用類型參數(shù)，允許創(chuàng)建可重用代碼。2泛型方法允許在方法中使用類型參數(shù)。3優(yōu)勢(shì)代碼更簡(jiǎn)潔，減少重復(fù)代碼。4使用場(chǎng)景創(chuàng)建通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高代碼可讀性。泛型集合類型安全泛型集合通過(guò)類型參數(shù)確保元素類型一致，避免類型錯(cuò)誤。代碼重用無(wú)需為不同數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建多個(gè)集合類，泛型集合可以處理各種類型。性能提升泛型集合在編譯時(shí)進(jìn)行類型檢查，減少運(yùn)行時(shí)類型轉(zhuǎn)換，提高效率。常用泛型集合類List、Dictionary、HashSet等，提供豐富的操作方法。LINQ簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)查詢LINQ提供了一種統(tǒng)一的語(yǔ)法，用于查詢不同類型的數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)LINQ可以與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)訪問(wèn)操作。XML操作LINQ提供了一種基于XML的查詢語(yǔ)言，簡(jiǎn)化XML數(shù)據(jù)的解析和操作。LINQ的使用場(chǎng)景數(shù)據(jù)過(guò)濾從大量數(shù)據(jù)中提取符合特定條件的子集，例如篩選符合特定條件的客戶信息。數(shù)據(jù)排序?qū)?shù)據(jù)按照指定條件進(jìn)行排序，例如按時(shí)間戳排序、按姓名排序。數(shù)據(jù)聚合對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，例如計(jì)算總金額、平均值、最大值等。數(shù)據(jù)連接將來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)合并成一個(gè)數(shù)據(jù)集，例如將客戶信息和訂單信息合并。Lambda表達(dá)式匿名函數(shù)Lambda表達(dá)式是一種匿名函數(shù)，可以簡(jiǎn)化代碼編寫，提高代碼可讀性。使用Lambda表達(dá)式，可以將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其他方法。簡(jiǎn)潔語(yǔ)法Lambda表達(dá)式采用簡(jiǎn)化的語(yǔ)法，使用箭頭符號(hào)“=>”分隔參數(shù)列表和函數(shù)體。Lambda表達(dá)式可以提升代碼的可讀性和可維護(hù)性。匿名方法匿名方法定義匿名方法是指沒(méi)有名稱的方法。它是一個(gè)代碼塊，可以作為參數(shù)傳遞給其他方法或委托。匿名方法允許您在需要的地方直接定義并使用代碼，而無(wú)需單獨(dú)定義命名方法。匿名方法語(yǔ)法匿名方法使用delegate關(guān)鍵字來(lái)定義，并用一個(gè)代碼塊來(lái)表示方法體。參數(shù)列表和返回值類型都必須在delegate關(guān)鍵字后面指定。委托和事件委托委托是一種類型安全、面向?qū)ο蟮暮瘮?shù)指針，允許將方法作為參數(shù)傳遞，實(shí)現(xiàn)代碼解耦。事件事件是一種特殊的委托，用于通知其他對(duì)象發(fā)生了特定事件，例如按鈕點(diǎn)擊或窗口關(guān)閉。關(guān)聯(lián)委托和事件緊密相關(guān)，事件的本質(zhì)是委托，事件提供了一種發(fā)布/訂閱機(jī)制，使對(duì)象間解耦。事件的定義和應(yīng)用1事件的定義事件是一種通知機(jī)制，允許對(duì)象向其他對(duì)象發(fā)送消息。2事件的應(yīng)用事件可用于處理用戶交互、系統(tǒng)狀態(tài)變化等。3事件處理程序事件處理程序是用于處理事件的代碼塊。4事件訂閱訂閱事件是指注冊(cè)事件處理程序，以便在事件發(fā)生時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的代碼。C#中的反射機(jī)制程序運(yùn)行流程C#代碼在編譯后會(huì)生成程序集，程序集包含元數(shù)據(jù)，反射機(jī)制可以獲取這些元數(shù)據(jù)信息。動(dòng)態(tài)操作對(duì)象反射機(jī)制可以動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用方法、訪問(wèn)屬性等，無(wú)需在編譯時(shí)確定對(duì)象的類