C#forUnity快速入門(連載8)-C#抽象類與接口

 C# for Unity 編程語言快速入門教程(連載8)---C#OOP編程之抽象類與接口

   C#的抽象類與接口，是C#OOP編程中非常重要的概念，對(duì)于開發(fā)出“高內(nèi)聚、低耦合”的優(yōu)秀項(xiàng)目具有重要的作用。

   C#抽象類是用關(guān)鍵字abstract 表示的，它即可以修飾類（抽象類），也可以修飾方法（抽象方法）。抽象類主要的作用是：列舉一個(gè)類所需要的行為,提供一系列的規(guī)定，約束子類行為。

  C#抽象類與抽象方法具備以下重要規(guī)則：

  1：抽象類不能被實(shí)例化。

  2：抽象類不明確提供具體 方法實(shí)現(xiàn)。（但可以包含普通的方法）

  3：定義基類（父類）中的抽象方法，則派生類（子類）必須重載(重寫)該方法。
  4：抽象方法一定屬于抽象類，但抽象類不一定要包含抽象方法。
  5：抽象方法不能是私有的，而且抽象方法及其重載方法的訪問限制應(yīng)當(dāng)相同。
  6：抽象方法不能使用virtual 關(guān)鍵字進(jìn)行修飾。
  7：抽象類不能是密封或靜態(tài)的  。

  8：抽象類必須由其子類實(shí)現(xiàn)它的抽象方法，除非子類也是抽象類。

  9：繼承抽象類的派生類，必須使用override 實(shí)現(xiàn)抽象方法。

10：抽象方法一定屬于抽象類，但抽象類不一定要包含抽象方法。

  我們生活中的接口是： “不同物理設(shè)備與軟件程序?qū)崿F(xiàn)溝通與數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)格與標(biāo)準(zhǔn)”（例如：USB接口，即可以應(yīng)用在鼠標(biāo)鏈接上，也可以應(yīng)用在移動(dòng)硬盤、USB盤、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、充電寶....）
  C#中的接口就是：“某個(gè)事物對(duì)外提供的一些功能的申明”，我們使用interface 關(guān)鍵字來聲明一個(gè)接口，注意這里接口是一個(gè)與類“平行”的編程單位，相互之間沒有隸屬關(guān)系。

  C#的接口具備以下重要規(guī)則：

  1: 接口可以繼承，類似類的繼承。

  2: 接口可以實(shí)現(xiàn)多重繼承，類不可以。

  3: 可以把接口理解為更純的抽象類，因?yàn)榻涌谥兴械姆椒ǘ际浅橄蟮?，沒有普通方法。

  4: 接口和抽象類不能被實(shí)例化。

  5: 接口的任何派生實(shí)現(xiàn)類，都必須實(shí)現(xiàn)接口的所有方法。

  6: 接口不允許有任何構(gòu)造函數(shù)或字段。

  7: 接口成員總是公共的，不能聲明虛擬和靜態(tài)的。

  8: 接口中不允許指定任何訪問修飾符，（隱式為public）不需要訪問修飾符。

  9: 類不允許多繼承，但接口允許多繼承。
      好的編程習(xí)慣： 使用接口名作為方法的前綴，這稱為“顯示接口實(shí)現(xiàn)”。
      對(duì)于明確指定了接口的方法，就不再允許使用修飾符，一律為 public。

  以上兩篇文章我們學(xué)習(xí)了方法重載，方法重寫，抽象類，抽象方法，接口等。現(xiàn)在總結(jié)一些概念之間的區(qū)別點(diǎn)：

  1：不能同時(shí)使用 virtual 和 override 修飾一個(gè)方法。
  2：虛擬方法不能是私有的。
  3：對(duì)于 interface 、virtual、override、sealed 關(guān)鍵字的理解：
        interface: 引入一個(gè)方法的名稱
        virtual:   方法的第一個(gè)實(shí)現(xiàn)。
        override:  方法的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)。
        sealed:    方法的最后一個(gè)實(shí)現(xiàn)。

   目前關(guān)于C#基礎(chǔ)編程，截至本篇筆者提供了8篇技術(shù)介紹性文章，現(xiàn)在提供從類的訪問修飾符到目前接口的一些典型學(xué)習(xí)習(xí)題，供C#初學(xué)者學(xué)習(xí)之用。

編程題目：

1： 學(xué)習(xí)定義類與訪問修飾符。   
1.1>： 已知交通工具類定義如下。
class Vehicle
{
   private int _length;  //長(zhǎng)度
   private int _width;   //寬度

   public void Drive(){}; //駕駛方法
}
要求：（1）實(shí)現(xiàn)設(shè)個(gè)類；（2）定義并實(shí)現(xiàn)一個(gè)小車類car，是它的派生類，小車本身的私有屬性有載人數(shù)，小車的方法有init（設(shè)置車輪數(shù)、重量和載人數(shù)），get passenger（獲取載人數(shù)），print（打印車輪數(shù)、重量和載人數(shù)）。


2： 學(xué)習(xí)繼承
  2.1>: 編寫一個(gè)學(xué)生和教師的數(shù)據(jù)輸入和顯示程序，學(xué)生數(shù)據(jù)有編號(hào)、姓名、班號(hào)和成績(jī)，教師數(shù)據(jù)有編號(hào)、姓名、職稱和部門。要求將編號(hào)、姓名輸入和顯示設(shè)計(jì)成一個(gè)類person，并作為學(xué)生數(shù)據(jù)操作類student和教師數(shù)據(jù)操作類teacher的基類。

3： 方法重載(靜態(tài)多態(tài)性)
   3.1>：    利用多態(tài)性實(shí)現(xiàn)多功能計(jì)算器：
          A）定義方法名為computeMethod 的方法，實(shí)現(xiàn)加法器。
          B）再定義方法名為computeMethod 的方法，實(shí)現(xiàn)具備加減乘除綜合計(jì)算功能。
          C）在main 方法中調(diào)用以上方法，且測(cè)試。
   3.2>：    利用多態(tài)性實(shí)現(xiàn)如下功能。
         A）定義一個(gè)Father 類，利用構(gòu)造方法的重載概念定義三個(gè)構(gòu)造方法。
         B）定義Child 類繼承Father類，在Child的構(gòu)造方法中分別調(diào)用父類不同的構(gòu)造方法。

4： 方法重寫
   4.1>： 設(shè)計(jì)一個(gè)基類，在其中創(chuàng)建方法MConvert，這個(gè)方法接受一個(gè)代表公里數(shù)的參數(shù)，將其轉(zhuǎn)換為對(duì)等的英里數(shù)之后，然后創(chuàng)建一個(gè)繼承此類的子類，增加可將輸入的公斤數(shù)轉(zhuǎn)換為磅的新方法 KConvert， 最后產(chǎn)生子類的實(shí)例對(duì)象， 測(cè)試這兩個(gè)功能。
   提示信息：
   1千米(公里) = 0.62英里
   1千克（公斤） = 2.2磅

   4.2>: 調(diào)整上一題的內(nèi)容，將其中的MConvert方法聲明為virtual， 然后在子類中進(jìn)行覆寫，以其所接受的參數(shù)為正方形邊長(zhǎng)，轉(zhuǎn)換為英里后計(jì)算其面積。

   4.3>: 創(chuàng)建一個(gè)類，重寫ToString() 方法， 當(dāng)其被引用的時(shí)候，能夠輸出此類對(duì)象的說明文字，如下：   “測(cè)試用的myObject 類對(duì)象”

5： 抽象類、抽象方法
  5.1>： 編寫一個(gè)程序，求圓、圓內(nèi)接正方形和圓外切正方形的面積和周長(zhǎng)。要求設(shè)計(jì)抽象基類、抽象方法，使用動(dòng)態(tài)多態(tài)性。
      提示信息：
       公式： 勾股定義： 直角三角形中兩邊長(zhǎng)平方的和等于第三邊的平方：a*a+b*b=c*c            
       圓的半徑使用 r:
       內(nèi)切正方形的邊長(zhǎng)=r*r+r*r=x*x
                                x=sqrt(2(r*r))
       內(nèi)切正方形面積    
                 x*x
      內(nèi)切正方形周長(zhǎng)
                  4x
       外切正方形面積
                （r*2）*（r*2）
       外切正方形周長(zhǎng)
                （r*2）*4=8r

       形狀：   shape  
       圓：     circle  
       正方形： square、
       面積：   area.
       周長(zhǎng)：   length.

  5.2>：下面Shape類是一個(gè)表示形狀的抽象類，Area ( )為求圖形面積的函數(shù)。請(qǐng)從Shape類派生梯形類（Trapezoid）、圓形類（Circle）,三角形類（Triangle），并給出具體的求面積函數(shù)。其中，所有派生類計(jì)算面積需要用到的參數(shù)由構(gòu)造函數(shù)給出，梯形面積計(jì)算需要上底、下底和高，三角形面積需要底和高，圓形面積需要半徑。
形狀的抽象類聲明如下：

abstract class Shape {
  abstract public double Area( );
}


6： 接口、多重接口

   6.1>：A）定義Calculate接口，

       接口文件如下：
       interface Calculate
       {
            void getArea();  //計(jì)算圓面積。
            void getZC();    //計(jì)算圓周長(zhǎng)
       }
        
     B） 定義circularity 類，實(shí)現(xiàn)接口Calculate. 且調(diào)試后輸出結(jié)果。

  6.2>：  設(shè)計(jì)一個(gè)類TClass, 繼承下面的接口IMeasure, 實(shí)現(xiàn)其中的Length() 與 Area()方法，來計(jì)算特定長(zhǎng)度等邊三角形的邊長(zhǎng)和面積。
     interface IMeasure
     {
       int Length(int s);
       int Area(int s);
     }

  6.3>   承上題，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試程序，創(chuàng)建TClass 的實(shí)例對(duì)象，調(diào)用其中的方法計(jì)算邊長(zhǎng)為10的三角形面積和周長(zhǎng)。

  6.4>：  承上題，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試程序，創(chuàng)建TClass 的實(shí)例對(duì)象，將其轉(zhuǎn)型為 IMeasure 類型，調(diào)用其中的方法來計(jì)算邊長(zhǎng)為10的三角形面積和周長(zhǎng)。

  6.5>：  另外設(shè)計(jì)一個(gè)新的類，同時(shí)繼承下面的接口 IAMeasure 及上面第2題的IMeasure，除了提供對(duì)特定長(zhǎng)度等邊三角形的邊長(zhǎng)與面積的計(jì)算方法外，還實(shí)現(xiàn)了IAMeasure的Area()成員，提供對(duì)正方形面積的計(jì)算方法。
      interface IAMeasure
      {
          int Area(int s);
      }