.NET Core CSharp 初級篇 1 3 本節內容為面向對象初級教程類簡介面向對象是整個C 中最核心最有特色的一個模塊了，它很好的詮釋了程式與現實世界的聯繫。面向對象的三大特征：繼承、多態、封裝；繼承的含義可以理解為集合中的包含關係，例如人類屬於動物類的一個分支，這就是一種繼承。多態 ...

.NET Core CSharp初級篇 1-3

本節內容為面向對象初級教程

類

簡介

面向對象是整個C#中最核心最有特色的一個模塊了，它很好的詮釋了程式與現實世界的聯繫。

面向對象的三大特征：繼承、多態、封裝；繼承的含義可以理解為集合中的包含關係，例如人類屬於動物類的一個分支，這就是一種繼承。多態的理解就可以是人的呼吸用肺，鯉魚使用鰓，這就是一種同種操作對應不同的實現。封裝可以理解為一堆零件可以組成一個手機，這個過程就叫做封裝。而將電腦顯卡等拆下來組裝成另一臺電腦，則屬於類的拆箱裝箱。

封裝一個類的好處在哪裡呢？我舉一個例子：
首先，我們考察一個常見的生活實例來進行說明，例如每當發工資的日子小王都來到 ATM 機
前，用工資卡取走一筆錢為女朋友買禮物，從這個很帥的動作，可以得出以下的結論：

小王和 ATM 機之間，以銀行卡進行交互。要取錢，請交卡。
小王並不知道 ATM 機將錢放在什麼地方，取款機如何計算錢款，又如何通過銀行卡返回小王
所要數目的錢。對小王來說，ATM 就是一個黑匣子，只能等著取錢；而對銀行來說，ATM 機就
像銀行自己的一份子，是安全、可靠、健壯的員工。
小王要想取到自己的錢，必須遵守 ATM 機的對外約定。他的任何違反約定的行為都被視為不
軌，例如欲以磚頭砸開取錢，用公交卡冒名取錢，盜卡取錢都將面臨法律風險，所以小王只能
安分守己地過著月光族的日子。
那麼小王和 ATM 機的故事，能給我們什麼樣的啟示？對應上面的 3 條結論，我們的分析如下：
小王以工資卡和 ATM 機交互信息，ATM 機的入卡口就是 ATM 機提供的對外介面，磚頭是塞不
進去的，公交卡放進去也沒有用。
ATM 機在內部完成身份驗證、餘額查詢、計算取款等各項服務，具體的操作對用戶小王是不
可見的，對銀行來說這種封閉的操作帶來了安全性和可靠性保障。
小王和 ATM 機之間遵守了銀行規定、國家法律這樣的協約。這些協約和法律，就掛在 ATM 機旁邊的牆上。

具體來說，封裝隱藏了類內部的具體實現細節，對外則
提供統一訪問介面，來操作內部數據成員。這樣實現的好處是實現了 UI 分離，程式員不需要知道
類內部的具體實現，只需按照介面協議進行控制即可。同時對類內部來說，封裝保證了類內部成
員的安全性和可靠性。在上例中，ATM 機可以看做封裝了各種取款操作的類，取款、驗證的操作
對類 ATM 來說，都在內部完成。而 ATM 類還提供了與小王交互的統一介面，並以文檔形式——
法律法規，規定了介面的規範與協定來保證服務的正常運行
類屬於在堆分佈的變數，意味著它的大小是不固定的。可以動態的進行調節。

創建與實例化類

類的創建非常的簡單，實例化也非常的簡單，創建類就是把一個具體的事物抽象化，實例化就是將抽象化的類給轉換成具象化的對象。例如我們定義一個People類，內含若幹個變數;

//定義類使用class關鍵字
class People
{
    public string Name;
    public int Age;
}
//實例化類
People p = new People();

或許你還看不太懂這些，別急，請繼續往下看。

修飾符

訪問控制修飾符

public：對訪問沒有任何限制，屬於最高級別的訪問許可權
private：私有許可權，最低級別的訪問，只能在聲明的代碼段（類）中使用。
protected：保護許可權，只有繼承了該類才可以使用。
internal：僅包含當前程式集使用
protect internal：同一個程式集的類和其派生的類可以使用

這樣說或許過於抽象，我們這樣來解釋吧，一個程式就類似一個公司，public就好比是董事長、CEO一類的許可權，擁有著最高級別的訪問；protected你可以理解為部門經理，它的下屬就是繼承該部門，下屬可以訪問父類（部門）的資源，但不可以訪問其他部門的protected資源，體現為一種縱向的許可權控制。Internal類似與考勤部門，無論該部門是否屬於考勤部門領導，考勤部門都可以管轄其他部門，體現為一種橫向的許可權控制。Protected internal則是具有兩種屬性。

可選修飾符

static（可用於類內成員）：靜態的，表示只被創建一次，屬於所有對象公用的變數
sealed：密封類，禁止類被繼承
abstract：抽象類，要求類被繼承，並且不能實例化
virtual（不能用於類）：表示可以被重寫
readonly（用於欄位）：表示該欄位只讀
const（用於欄位）：表示常量
extern（用於函數）：表示該函數由外部實現
async（用於函數）：表示該函數為非同步函數

函數

函數也被稱為方法，是包含一系列語句的代碼塊。封裝了類的行為，提供了類的對外表現。用於將封裝的內部細節以公有方法提供對外介面，從而實現與外部的交互與響應。例如，從上面屬性的分析我們可知，實際上對屬
性的讀寫就是通過方法來實現的。因此，對外交互的方法，通常實現為 public。程式通過調用該方法並指定任何所需的方法參數使語句得以執行。在 C# 中，每個執行的指令均在方法的上下文中執行。

函數的構成由訪問控制關鍵字+修飾符+返回值+函數名稱+函數參數+函數體，如果一個類內函數或者其他成員使用了static關鍵字，則可以不實例化類對其進行調用，因為使用了static標明的成員，屬於全體該類對象共有。例如下麵這個例子:

class Man
{
    static void GettingOld()
    {
        //life - 1s
    }
    public void Eat()
    {
    }
}
//靜態方法可以直接調用
Man.GettingOld();
Man man = new Man();
man.Eat();

函數的使用如下，其中x,y稱為形參，x1,y1稱為實參，通常對形參的操作並不會影響到實參

public static int Add(int x,int y)
{
    x++;y++;
    return x+y;
}
int x1 =5;
int y1 =6;
Add(x1,y1);
//帶有預設參數
public static int Add(int x,int y=4)
{
}
//不定參數
public void Add(params object[] a)
{
}

當然不是所有的方法都被實現為 public，否則類內部的實現豈不是全部暴露在外。必須對對外
的行為與內部操作行為加以區分。因此，通常將在內部的操作全部以 private 方式來實現，而將需要與外部交互的方法實現為 public，這樣既保證了對內部數據的隱藏與保護，又實現了類的對外交互。例如在 ATM 類中，對錢的計算、用戶驗證這些方法涉及銀行的關鍵數據與安全數據的保護問題，必須以 private 方法來實現，以隱藏對用戶不透明的操作，而只提供返回錢款這一 public 方法介面即可。在封裝原則中，有效地保護內部數據和有效地暴露外部行為一樣關鍵。

函數的重載與重寫

重載函數表示使用同一個函數名，通過參數的不同，從而實現使用同一個名稱可以選擇調用多種函數。例如實現兩個數字的相加，傳入的有可能是整型參數也有可能是浮點型參數，因此，我們選擇使用重載函數去實現。以下是一個重載的例子;

public static int Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}
public static double Add(double x,double y)
{
    return x+y;
}
Add(1,2);//調用第一個Add
Add(1.1,2.2);//調用第二個函數

通過調用函數時傳入的參數不同，就可以很簡單的用不同方法實現。

函數重寫則多出現在面向對象的多態性中，這裡我不會很詳細的講解，在後面會有一個詳細的講解。重寫就可以理解為，人呼吸用肺，大部分魚類呼吸用鰓，呼吸這個函數就是在兩個類中被重寫過（即實現方法在不同的類中）。具體的實現我會在後一步進行講解

需要註意的是，重載需要在參數上有本質的區別，例如個數、類型不同，重寫則需要方法可以被重寫，使用override關鍵字表明重寫的函數

類中重要的兩個函數

構造函數：構造函數是一種特殊的函數，它的簽名和類名一致，並且沒有返回值。它可以接受任意個參數。當類被實例化的時候，對應的構造函數會被調用。可以說，對象是通過調用類的構造函數進行創建。如果不指定構造函數，C#會自動調用預設的無參構造函數。如果重載了構造函數，並且傳入了指定參數，則會調用對應的構造函數。

析構函數：類似與構造函數，但是調用是在GC(垃圾回收器)回收類對象的時候自動調用，通常無需去重寫。例如：

class A
{
       //預設無參構造函數
       public A()
       {
       }
       public A(int a)
       {
       } 
       // 析構函數
       ~A()
       {
       }
}
A a = new A(1);//調用第二個構造函數

欄位和屬性

(此處補充IL代碼)

欄位：類中具體實現存儲數據的變數，你可以理解為各個零件。通常而言，欄位不會對外進行開發訪問許可權。例如：幼兒園讀書的小朋友類，裡面有一個Age(年齡)欄位。假設一個人實例化，我們給年齡賦值上1000。這符合常理嗎？顯然是不符合的。那麼我們就要使用屬性進行控制輸入的變數。

屬性：屬性不存儲數據，通常定義為 public，表示類的對外成員。屬性具有可讀、可寫屬性，通過 get 和 set 訪問器來實現其讀寫控制。但是如果你使用預設的屬性實現方法，例如public string a {get;set;}，C#會自動的為你隱式生成一個私有的欄位a。屬性本質上是作為外部訪問欄位的一個媒介、橋梁，也稱之為介面。通常來說，我們會將欄位定義為私有的，將屬性定義為公有的，通過屬性去返回和設置其中的值。在這裡，我們涉及到了兩個從未見過的關鍵字——get，set。

get訪問器：get訪問器本質上是一個返回值為屬性類型的函數，你可以使用dnSpy進行反編譯查看。你一般需要在get中返回你需要訪問的變數。

set訪問器：使用value關鍵字接受外界傳來的參數並且賦值給你的欄位，本質上也只是一個函數，當你對屬性賦值的時候，就會調用他的set控制塊內的代碼

class A
{
    private int a;
    public int A 
    {
        get{return a;}
        set
        {
            if(value>5)
            {
                a=value;
            }
        }
    }
    //自動生成一個b欄位
    public int B{get;set;}
}

練習題

請試著創建一個圓類（Circular），要求封裝圓周率和半徑（或直徑），並且定義一個含有一個參數的構造函數，傳入的是半徑（直徑）。並寫入計算周長和麵積的函數。
定義一個用戶類，要求用戶名和密碼不可以被訪問，只允許設置，並且密碼小於6位需要輸出相應提示並且不進行賦值要求重新賦值。

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Reference

《你必須知到的.NET》

.NET Core CSharp初級篇 1-3面向對象