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C#面向对象(封装,继承,多态,抽象)--08

news 来源：原创 2025/6/15 15:14:55

一.类和对象

1.类(Class)

2.对象

二.继承

1.定义

2.实现方式

三.多态

1.定义

2.实现方式

3.代码示例

四.抽象

1.定义

2.实现方式

3.代码示例

总结

面向对象(OOP)是C#编程语言的核心概念之一.它通过类和对象的方式来组织代码,提供了更高的代码复用性,可拓展性和可维护性
OOP的四大基本特征是封装,继承,多态和抽象.这些概念共同构成了OOP的核心原则

不过，有时候人们会提到三大特性(即封装,继承,多态),这通常是将抽象和封装合并讨论,因为两者都涉及到隐藏实现细节

一.类和对象

在C#中,类和对象是面向对象编程(OOP)的基本构建块.理解它们的概念和使用方法是掌握OOP的关键.

1.类(Class)

定义:

类是一个模板或者说是一个蓝图,用于创建对象.它定义了对象的属性和行为
类可以包含字段,属性,方法,事件,构造函数等

类的声明:

使用Class关键字来声明一个类
类可以包含访问修饰符(如public,private等)来控制其可见性

C#中的访问修饰符

public:公共访问级别;类,方法或成员可以被任何其他代码访问;适用于希望在整个程序中都可以访问的成员

private:私有访问级别;只能在包含它的类或结构内部访问;是最严格的访问级别，通常用于隐藏类的实现细节

protected:受保护访问级别;可以在包含它的类或任何派生类中访问适用于希望保护成员不被外部访问，但允许子类使用的情况

internal:内部访问级别;只能在同一个程序集内访问;通常用于同一程序集中，但不希望公开给其他程序集的成员

protected internal:组合了protected和internal的访问级别;可以在同一个程序集内访问，或者在派生类中访问;适用于需要在程序集内和派生类中访问的成员

private protected:可以在包含它的类或同一个程序集中的派生类中访问;适合需要限制访问范围，但允许程序集内的派生类访问的场景

代码示例:

public class Car
{// 私有字段，仅在类内部可见private string color;private string model;// 公有属性，提供对私有字段的受控访问public string Color{get { return color; }set { color = value; }}public string Model{get { return model; }set { model = value; }}// 构造函数public Car(string model, string color){this.model = model;this.color = color;}// 公有方法public void Drive(){Console.WriteLine("这个车正在行驶");}
}

类对象:

字段:用于存储数据.通常使用私有访问修饰符,并通过属性来访问
属性:用于保护字段的访问和修改;通常包含get和set访问器
方法:定义对象的行为
构造函数:特殊方法,用于创建和初始化对象

封装:

封装是将对象的属性和行为（方法）绑定在一起，对外隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口，从而保护对象的数据完整性和安全性。

2.对象

定义:

对象是类的实例.通过类创建的具体实体
对象在内存中占有空间,并且可以对其进行操作

对象的创建:

使用new关键字去创建对象
创建对象时,调用类的构造函数

代码示例:

Car myCar = new Car("小米SU7", "Red");

使用对象:

通过对象访问类的成员(属性,方法等)
可以通过点操作符(.)来访问对象的成员

代码示例:

Console.WriteLine(myCar.Model); // 输出: 小米SU7
myCar.Drive(); // 输出: 这个车正在行驶

对象的生命周期:

对象的生命周期由C#的垃圾回收机制管理
当对象不再被引用时,垃圾回收器(GC)会自动释放其占用的内存

二.继承

1.定义

继承是面向对象编程中用于实现代码重用和逻辑扩展的机制。一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法，子类可以重用父类的代码，并且可以添加新的功能或重写父类的方法。

2.实现方式

1)使用冒号 : 来表达继承关系

2)C#只支持单继承,一个类只能有一个直接父类,但可以实现多个接口

代码示例:

// 父类：Animal   
public class Animal   
{public string Name { get; set; }public void Eat(){Console.WriteLine($"{Name} 正在吃东西。");}   
}// 子类：Dog，继承自Animal   
public class Dog : Animal   
{public void Bark(){Console.WriteLine($"{Name} 正在汪汪叫。");}
}
//Dog类继承自Animal类，获得了Name属性和Eat方法。
//Dog类新增了Bark方法。
//子类可以直接使用父类的成员，实现了代码重用。

使用示例:

Dog dog = new Dog();   
dog.Name = "小黑";   
dog.Eat();   // 输出：小黑 正在吃东西。
dog.Bark();  // 输出：小黑 正在汪汪叫。

三.多态

1.定义

多态是指同一操作在不同对象上具有不同的表现形式.通过多态,可以使用统一的接口来调用不同对象的特定实现

2.实现方式

方法重写（Override）:子类重写父类的虚方法
接口的实现：不同类实现相同的接口方法
方法重载：同一类中方法名相同,但参数列表不同（严格来说，这是编译时多态）

3.代码示例

代码示例(方法重写):

// 父类：Animal   
public class Animal   
{public string Name { get; set; }// 虚方法，可以被子类重写public virtual void Speak(){Console.WriteLine($"{Name} 正在发出声音。");}   
}// 子类：Dog   
public class Dog : Animal   
{// 重写父类的Speak方法public override void Speak(){Console.WriteLine($"{Name} 正在汪汪叫。");}   
}// 子类：Cat   
public class Cat : Animal   
{// 重写父类的Speak方法public override void Speak(){Console.WriteLine($"{Name} 正在喵喵叫。");}    
}

代码示例(接口实现):

// 定义接口    
public interface IShape    
{double GetArea();    
}// 实现接口的类：Circle    
public class Circle : IShape    
{public double Radius { get; set; }public double GetArea(){return Math.PI * Radius * Radius;}    
}// 实现接口的类：Rectangle    
public class Rectangle : IShape    
{public double Width { get; set; }public double Height { get; set; }public double GetArea(){return Width * Height;}
}

说明:

方法重写：在父类中定义虚方法(virtual),在子类中使用override关键字重写
接口实现：不同类实现相同接口的方法,可以通过接口引用来调用具体实现
多态调用：通过父类或接口的引用,调用子类或具体实现的方法

使用示例:

List<Animal> animals = new List<Animal>   
{new Dog { Name = "小黑" },new Cat { Name = "小白" },new Animal { Name = "未知动物" }   
};foreach (var animal in animals)   
{animal.Speak();   
}   
/* 输出：   
小黑 正在汪汪叫。   
小白 正在喵喵叫。   
未知动物 正在发出声音。   
*/// 接口多态   
List<IShape> shapes = new List<IShape>   
{new Circle { Radius = 5 },new Rectangle { Width = 4, Height = 6 }
};foreach (var shape in shapes)
{Console.WriteLine($"面积：{shape.GetArea()}");
}
/* 输出：
面积：78.5398163397448
面积：24
*/

四.抽象

1.定义

抽象是对现实世界复杂对象的建模,提取出关键特性,忽略不必要的细节.抽象可以通过抽象类和接口来实现,提供一个模板,让子类实现特定的功能

2.实现方式

抽象类（Abstract Class）:使用abstract关键字修饰,不能实例化,可以包含抽象方法和非抽象方法
接口（Interface）:定义一组未实现的方法或属性,需要由实现类提供具体实现

3.代码示例

抽象类

// 抽象类：Shape   
public abstract class Shape   
{// 抽象方法，没有方法体，子类必须实现public abstract double GetArea();// 普通方法，子类可直接使用或重写public virtual void Display(){Console.WriteLine("这是一个形状。");}   
}// 子类：Circle   
public class Circle : Shape   
{public double Radius { get; set; }// 实现抽象方法public override double GetArea(){return Math.PI * Radius * Radius;}// 重写父类方法public override void Display(){Console.WriteLine($"这是一个半径为{Radius}的圆形。");}   
}// 子类：Rectangle   
public class Rectangle : Shape   
{public double Width { get; set; }public double Height { get; set; }// 实现抽象方法public override double GetArea(){return Width * Height;}// 重写父类方法public override void Display(){Console.WriteLine($"这是一个宽为{Width}，高为{Height}的矩形。");}   
}

接口

// 接口：IMovable   
public interface IMovable   
{void Move(double distance);   
}// 实现接口的类：Car   
public class Car : IMovable
{public void Move(double distance){Console.WriteLine($"汽车行驶了{distance}公里。");}
}// 实现接口的类：Person
public class Person : IMovable
{public void Move(double distance){Console.WriteLine($"人行走了{distance}公里。");}    
}

说明:

抽象类：不能被实例化,提供了一个模板或基类,强制子类实现抽象方法
接口：定义了行为的契约,实现类必须实现接口中的所有成员
抽象类与接口的区别：
抽象类可以包含已实现的方法和字段,接口只能包含未实现的方法（C# 8.0开始，接口可以有默认实现）
一个类只能继承一个抽象类,但可以实现多个接口

使用示例:

List<Shape> shapes = new List<Shape>    
{new Circle { Radius = 5 },new Rectangle { Width = 4, Height = 6 }    
};foreach (var shape in shapes)    
{shape.Display();Console.WriteLine($"面积：{shape.GetArea()}");
}
/* 输出：
这是一个半径为5的圆形。
面积：78.5398163397448
这是一个宽为4，高为6的矩形。
面积：24
*/// 接口的使用
List<IMovable> movables = new List<IMovable>
{new Car(),new Person()
};foreach (var movable in movables)
{movable.Move(10);
}
/* 输出：
汽车行驶了10公里。
人行走了10公里。
*/

总结

封装:通过访问修饰符和属性,保护对象的内部状态,提供受控的访问接口
继承;子类继承父类的属性和方法,实现代码重用和逻辑扩展
多态:通过方法重写和接口实现,实现相同接口的不同表现形式,增强代码的灵活性和可扩展性
抽象:通过抽象类和接口,定义对象的抽象模型,强制子类实现特定的行为

C#面向对象(封装,继承,多态,抽象)--08

目录一.类和对象 1.类(Class) 2.对象二.继承 1.定义 2.实现方式三.多态 1.定义 2.实现方式 3.代码示例四.抽象 1.定义 2.实现方式 3.代码示例总结面向对象(OOP)是C#编程语言的核心概念之一.它通过类和对象的方式来组织代码,提供了更高的代码复用性,可拓展性…...

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1. IDEA中创建maven项目在IDEA中创建Maven项目，前提是已经安装配置好Maven环境。如还未配置安装Maven的，请先下载安装。如何下载安装，可参考我另外篇文章：maven的下载与安装教程本篇教程是以创建基于servlet的JavaWeb项目为例子&…...

编程日记 2025/6/1 20:09:53

Laravel 中 Cache::remember 的基本用途

在 Laravel 中，Cache::remember 方法用于缓存数据，以提高应用程序的性能。当需要从数据库或其他较慢的数据源中检索数据时，可以使用 Cache::remember 来检查请求的数据是否已经被缓存。如果数据已缓存，则直接从缓存中读取&#xf…...

编程日记 2025/5/31 17:58:43

一.类和对象

1.类(Class)

2.对象

二.继承

1.定义

2.实现方式

三.多态

1.定义

2.实现方式

3.代码示例

四.抽象

1.定义

2.实现方式

3.代码示例

总结

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