Слайд 1©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Абстрактные классы
Абстрактные классы предназначены для представления
общих понятий, которые предполагается конкретизировать в производных классах.
Абстрактный класс задает
интерфейс для всей иерархии.
Абстрактный класс задает набор методов, которые каждый из потомков будет реализовывать по-своему.
Методы абстрактного класса могут иметь пустое тело (объявляются как abstract).
Абстрактный класс может содержать и полностью определенные методы (в отличие от интерфейса).
Если в классе есть хотя бы один абстрактный метод, весь класс должен быть описан как abstract.
Если класс, производный от абстрактного, не переопределяет все абстрактные методы, он также должен описываться как абстрактный.
Слайд 2©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Применение абстрактных классов
Абстрактный класс служит только для
порождения потомков.
Абстрактные классы используются:
при работе со структурами данных, предназначенными
для хранения объектов одной иерархии
в качестве параметров полиморфных методов
Mетоду, параметром которого является абстрактный класс, при выполнении программы можно передавать объект любого производного класса.
Это позволяет создавать полиморфные методы, работающие с объектом любого типа в пределах одной иерархии.
Слайд 3©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Бесплодные (финальные) классы
Ключевое слово sealed позволяет
описать класс, от которого, в противоположность абстрактному, наследовать запрещается:
sealed class
Spirit { ... }
// class Monster : Spirit { ... } ошибка!
Большинство встроенных типов данных описано как sealed. Если необходимо использовать функциональность бесплодного класса, применяется не наследование, а вложение, или включение: в классе описывается поле соответствующего типа.
Поскольку поля класса обычно закрыты, описывают метод объемлющего класса, из которого вызывается метод включенного класса. Такой способ взаимоотношений классов известен как модель включения-делегирования (об этом – далее).
Слайд 4©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Класс object
Корневой класс System.Object всей иерархии
объектов .NET, называемый в C# object, обеспечивает всех наследников несколькими
важными методами.
Производные классы могут использовать эти методы непосредственно или переопределять их.
Класс object используется непосредственно:
при описании типа параметров методов для придания им общности;
для хранения ссылок на объекты различного типа.
Слайд 5©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Открытые методы класса System.Object
public virtual bool
Equals(object obj);
возвращает true, если параметр и вызывающий объект ссылаются на
одну и ту же область памяти
public static bool Equals(object ob1, object ob2);
возвращает true, если оба параметра ссылаются на одну и ту же область памяти
public virtual int GetHashCode();
формирует хэш-код объекта и возвращает число, однозначно идентифицирующее объект
public Type GetType();
возвращает текущий полиморфный тип объекта (не тип ссылки, а тип объекта, на который она в данный момент указывает)
public static bool ReferenceEquals(object ob1, object ob2);
возвращает true, если оба параметра ссылаются на одну и ту же область памяти
public virtual string ToString()
возвращает для ссылочных типов полное имя класса в виде строки, для значимых — значение величины, преобразованное в строку. Этот метод переопределяют, чтобы выводить информацию о состоянии объекта.
Слайд 6©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Пример переопределения метода Equals
// сравнение значений, а
не ссылок
public override bool Equals( object obj ) {
if ( obj == null || GetType() != obj.GetType() ) return false;
Monster temp = (Monster) obj;
return health == temp.health &&
ammo == temp.ammo &&
name == temp.name;
}
public override int GetHashCode()
{
return name.GetHashCode();
}
Слайд 7©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Рекомендации по программированию
Главное преимущество наследования состоит
в том, что на уровне базового класса можно написать универсальный
код, с помощью которого работать также с объектами производного класса, что реализуется с помощью виртуальных методов.
Как виртуальные должны быть описаны методы, которые выполняют во всех классах иерархии одну и ту же функцию, но, возможно, разными способами.
Для представления общих понятий, которые предполагается конкретизировать в производных классах, используют абстрактные классы. Как правило, в абстрактном классе задается набор методов, то есть интерфейс, который каждый из потомков будет реализовывать по-своему.
Обычные методы (не виртуальные) переопределять в производных классах не рекомендуется.
Слайд 8©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Виды взаимоотношений между классами
Наследование
Специализация (Наследник является специализированной
формой предка)
Спецификация (Дочерний класс реализует поведение, описанное в предке)
Конструирование или
Варьирование (Наследник использует методы предка, но не является его подтипом; предок и потомок являются вариациями на одну тему – например, прямоугольник и квадрат)
Расширение (В потомок добавляют новые методы, расширяя поведение предка)
Обобщение (Потомок обобщает поведение предка)
Ограничение (Потомок ограничивает поведение предка)
Вложение
композиция
агрегация
Классификация Тимоти Бадда
Слайд 9©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Наследование и вложение
Наследование класса Y от класса
X чаще всего означает, что Y представляет собой разновидность класса
X (более конкретную, частную концепцию).
Вложение является альтернативным наследованию механизмом использования одним классом другого: один класс является полем другого.
Вложение представляет отношения классов «Y содержит X» или «Y реализуется посредством Х» и реализуется с помощью модели «включение-делегирование».
Слайд 10©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)
Модель включения-делегирования
class Двигатель {public void Запуск()
{Console.WriteLine( "вжжж!!" ); }}
class Самолет
{ public
Самолет()
{ левый = new Двигатель(); правый = new Двигатель(); }
public void Запустить_двигатели()
{ левый.Запуск(); правый.Запуск(); }
Двигатель левый, правый;
}
class Class1
{ static void Main()
{ Самолет АН24_1 = new Самолет();
АН24_1.Запустить_двигатели();
}
}
Результат работы программы:
вжжж!!
вжжж!!