面向对象三大特性（封装、继承、多态）及SOLID设计原则

前言

　　今天我们来谈谈面向对象的三大特性--封装、继承、多态，以及面向对象设计的头五大原则(SOLID五大原则)

 

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。封装只公开某些对外接口，隐藏具体实现细节。增加了一定的安全性，防止信息的泄露以及破坏。

　　讲到封装，我们又得提下访问修饰符了。

• • 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。

 

继承

　　继承是软件复用的一种形式。使用继承可以复用现有类的数据和行为，为其赋予新功能而创建出新类。 

　　在现有类（基类、父类）上建立新类（派生类、子类）的处理过程称为继承。派生类能自动获得基类的除了构造函数和析构函数以外的所有成员，可以在派生类中添加新的属性和方法扩展其功能。

　　这里继承又可分为以下系列：

• • 单重继承：表示一个类可以派生自一个基类，C#采用此继承
  • 多重继承：多重继承允许一个类派生自多个类，C#不支持多重继承，但允许接口的多重继承
  • 多层继承：多层继承允许有更大的层此结构，类B派生自类A，类C派生自类B，其中，类B也称为中间基类，C#支持它，也很常用。
  • 接口继承：允许接口多重继承

 

多态

　　多态指在程序设计中存在同名不同方法的存在，主要通过子类对父类的覆盖来实现多态，设计原则之一就是要依赖于抽象，而不依赖于具体，增加灵活性。多态就是为了体现这一原则。

 

实例讲解

　　这里我们假设一个场景，对图形的面积进行计算。在这里我们就抽象一个基类，形状。然后其他的设计都来继承它。

　　　　类设计

　　　　

    /// <summary>
    /// 抽象类
    /// </summary>
    public abstract class Shape
    {
        private string ShapeName { get; set; }
        public Shape(string shapeName)
        {
            this.ShapeName = shapeName;
        }

        /// <summary>
        /// 计算面积
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public abstract double CalculateArea();
    }

 

    /// <summary>
    /// 长方形
    /// </summary>
    public class Rectangle:Shape
    {
        /// <summary>
        /// 长
        /// </summary>
        public double Longm { get; set; }
 

        /// <summary>
        /// 宽
        /// </summary>
        public double Widem { get; set; }
        public Rectangle():base("Rectangle")
        {
            Longm = 0;
            Widem=0;
        }

        public override double CalculateArea()
        {
            return Longm * Widem;
        }
    }
    /// <summary>
    /// 圆形
    /// </summary>
    public class Circle: Shape
    {
        /// <summary>
        /// 半径
        /// </summary>
        public double R { get; set; }

       
        public Circle(): base("Circle ")
        {
            R = 0;
        }

        public override double CalculateArea()
        {
            return Math.PI*R*R;
        }
    }

　　　调用

 　　

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请选择计算面积的图形：长方形（A）/圆形（B）");
            string answer = Console.ReadLine();
            if (answer=="A")
            {
                double longm=0;
                double widem = 0;
                try
                {
                    Console.WriteLine("请输入长：");
                     longm = double.Parse(Console.ReadLine());
                    Console.WriteLine("请输入宽：");
                     widem = double.Parse(Console.ReadLine());
                }
                catch (Exception)
                {
                    Console.WriteLine("请输入数字!");
                }

                Rectangle rectangle = new Rectangle();
                rectangle.Longm = longm;
                rectangle.Widem = widem;
                Console.WriteLine($"此长方形的面积是{rectangle.CalculateArea()}");
            }
            else
            {
                double r=0;
                try
                {
                    Console.WriteLine("请输入半径：");
                 r = int.Parse(Console.ReadLine());
                }
                catch (Exception)
                {
                    Console.WriteLine("请输入数字!");
                }
                Circle circle = new Circle();
                circle.R = r;
                Console.WriteLine($"此圆形的面积是{circle.CalculateArea()}");
            }
        }
    }

 

总结

　　　本个案例实际作用不是很大，主要是方便讲解理解封装继承多态，在实例中，对图形的名称封装，抽象一个抽象类图形基类，圆形和长方形继承此基类。override 重写实现面积计算的多态。更多的还是需要在实际项目中实际运用的。