[工学]《C面向对象程序设计》第7章：多态性.ppt

第7章 多态性 主要内容与学习目标 7.1 抽象方法与抽象类 7.2 接口 7.3 代理 7.4 事件 主要内容与学习目标 主要内容： (1)声明抽象类、声明抽象方法和属性。 (2)实现抽象类、实现抽象方法和属性、抽象方法和属性的特点。 (3)抽象类作为方法参数的类型。 (4)从抽象类派生抽象类、抽象类的特点。 (5)抽象类变量、动态绑定。 (6)声明接口及接口成员。 (7)实现接口、实现接口方法、实现接口属性。 (8)接口的属性、基于接口的多态性。 (9)接口与抽象类的区别。 (10)抽象类实现接口、将接口方法映射到抽象方法上。 (11)一个类实现多个接口。 (12)声明代理、调用代理。 (13)代理的作用。 (14)多路广播代理。 (15)声明事件的代理。 (16)声明及使用自定义事件。 (17)定义及使用持有事件数据的类。 学习目标： (1)理解多态性是如何实现系统的可扩展和可维护的。 (2)理解抽象类和具体类之间的差异。 (3)学会如何创建及使用接口和代理。 (4)理解事件与代理的关系及如何使用事件。 7.1 抽象方法与抽象类 基类的虚拟方法有时候不可能被调用到，这时候可定义该虚拟方法为抽象方法，抽象方法没有方法体，但非声明不可，它告诉编译器，派生类必须通过重写该方法以提供它们自己的实现。 当实例方法声明包含abstract修饰符时，称该方法为抽象方法。虽然抽象方法同时隐含为虚拟方法，但是它不能有virtual修饰符。 在类声明中使用abstract修饰符以指示类只能是其他类的基类，我们称它为抽象类。含有一个或一个以上的抽象成员的类，必须定义为抽象类。但必须注意抽象类可以不包含抽象成员。 抽象类不能实例化，必须在继承类中实现。它可以包含已实现的方法和属性，但也可以包含未实现的方法和属性，这些未实现方法和属性必须在继承类中实现。当需要一组相关组件来包含一组具相同功能的方法，但同时要求在其他方法实现中具有灵活性时，可以使用抽象类。抽象类的另一个好处是：当要求组件的新版本时，可根据需要将附加方法添加到基类，但抽象方法和属性必须保持不变。 抽象类的目的是提供一个合适的基类，以派生其他的类。例如，我们可以有抽象类TwoDimensionalShape，并从该类派生诸如Rectangle、Circle和Ellipse等具体类。还可以有抽象类ThreeDimensionalShape，并从该类派生诸如Cube、Sphere和Cylinder等具体类。 继承层次结构并不一定需要包含抽象类。然而，却经常在类层次结构的顶部添加抽象类以减少客户代码对特定子类类型的依赖。抽象类有时构成若干级别的层次结构。例如，图7.1中的形状层次结构，该层次结构的顶部为抽象类Shape。该层次结构的下一级是另外两个抽象类，即TwoDimensionalShape和ThreeDimensionalShape。该层次结构的第三级为二维形状声明了具体类(Rectangle、Circle和Ellipse)，也为三维形状声明了具体类(Cube、Sphere和Cylinder)。注意，图中抽象类的名称以斜体字出现。 7.1.1 抽象方法和抽象属性 7.1.2 抽象类继承 图7.1 Shape一般化/特殊化层次结构 7.1.1 抽象方法和抽象属性 抽象方法或属性是方法或属性声明中包含abstract修饰符的方法或属性，派生类必须重写该方法或属性。注意抽象方法或属性没有方法体或属性访问器。 任务7.1：多态性及实现(一) 问题描述：定义一抽象类Shape。抽象类Shape包含x和y两个属性、Volume虚拟方法、Area抽象方法和只读Name抽象属性。不同的形状类按继承关系建立——如Point类实现 Shape类；Rectangle类继承Point类；Ellipse类继承Rectangle类；Circle类继承Ellipse类；Cylinder类继承Circle类。创建每个类的实例，并将每个类的实例存放于类型为Shape的数组中。以该Shape的数组作为参数，调用参数的类型为Shape数组的ShowShapinfo方法，通过调用重写的方法和属性为相应的图形对象计算表面积，体积并输出图形的名称。 本示例的继承结构如同任务6.8。只是本示例的层次结构开始于抽象类Shape。Shape类声明了该层次结构的“接口”——即程序可用于调用所有Shape类对象的一组方法。图7.2中的类图开始于抽象类Shape。在Shape类中，我们将Area方法声明为抽象方法，Name属性声明为抽象属性，因为实现它们没有什么意义。我们将Volume方法声明为虚拟方法且返回值为0，因为二维图形的面积为0，且实现Shape类的三维图形必须重写Volume方法。 分析：Point类实