C# для чайников

Н е с к о л ь к и ми месяцами позже министерство просвещения решает изменить правила зачисления в школы, что, в свою очередь, приводит к изменению процедуры зачислена и в университеты, что, конечно же, неверно.

Как избежать указанной проблемы? Понятно, что ее к о р е н ь — в отношениях класса Университет не является школой. Отношение С О Д Е Р Ж И Т также не будет работать — неу­ жели университет содержит школу или ш к о л а — университет? Конечно же, нет. Решение» ключается в том, что и школа, и университет — это специальные типы учебных заведений.

На рис. 13.3 показано более корректное решение . Н о в ы й класс S c h o o l содержит общие свойства двух типов учебных заведений, включая отношения с объектами stu­ d e n t . Более того, класс S c h o o l даже имеет метод E n r o l l ( ) , хотя о н и абстрактны! поскольку и U n i v e r s i t y , и H i g h S c h o o l реализуют его по-разному.

описывающий правила зачисления учащихся в разные учебные заведения. По сути, здесь выделено общее путем создания базового класса из двух схожих классов, которые после этого стали подклассами.

Введение класса S c h o o l имеет как миниму м два больших преимущества.

1

Это соответствует реальности. Университет является учебным заведением, но не школой. Соответствие действительности — важное, но не главное преимущество.

Это изолирует один класс от изменений или дополнений в другой класс. Если

потребуется, например, внести добавления в класс U n i v e r s i t y , то его новые методы никак не повлияют на класс H i g h S c h o o l .

Голая концепция, выражаемая абстрактным классом

Вернемся в очередной раз к классу B a n k A c c o u n t .

Большинство методов этого класса не вызывают проблем, поскольку оба типа бан­ ковских счетов одинаково их реализуют. Однако правила снятия со счета оказывают различными, так что вы должны реализовать S a v e i n g s A c c o u n t . W i t h d r a w () не так, как C h e c k i n g A c c o u n t . W i t h d r a w ( ) . Н о как в ы предполагаете реализовать BankAc­ c o u n t . W i t h d r a w ( ) ?

Давайте обратимся за помощью к банковскому служащему. Представляете этот диалог?

— Каковы правила снятия денег со счета? — спрашиваете вы.

—С какого счета? Депозитного или чекового?

—Со счета, — отвечаете вы. — Просто со счета. Полное непонимание в ответ.

Проблема в том, что заданный вопрос не имеет никакого смысла. Не бывает такой

вещи, как "просто счет". Все счета (в анализируемом примере) являются либо депозит­ ными, либо чековыми . Концепция счета представляет собой абстракцию, которая объ­ единяет общие свойства конкретных счетов. Она оказывается неполной, поскольку в ней недостает важного свойства W i t h d r a w () (если немного поразмышлять, то найдутся и другие отсутствующие свойства).

Концепция B a n k A c c o u n t является абстракцией.

Как использовать абстрактные классы

Абстрактные классы используются для описания абстрактных концепций. Абстрактный класс — это класс с одним или несколькими абстрактными методами.

Наверное, это не слишком прояснило ситуацию? Тогда вот дополнительное пояснение: абстрактный м е т о д — это метод, описанный при п о м о щ и ключевого слова a b s t r a c t . Ничуть не легче? Тогда следующее добьет вас окончательно: абстрактный метод не име­ ет реализации.

Теперь рассмотрим урезанную демонстрационную программу.

/ / A b s t r a c t l n h e r i t a n c e - к л а с с B a n k A c c o u n t я в л я е т с я

/ / а б с т р а к т н ы м , п о с к о л ь к у в н е м н е с у щ е с т в у е т р е а л и з а ц и и

/ / к о т о р о м и м е е т с я т о л ь к о е д и н с т в е н н ы й м е т о д O u t p u t ( ) a b s t r a c t p u b l i c c l a s s A b s t r a c t B a s e C l a s s

{

/ / O u t p u t - а б с т р а к т н ы й м е т о д , к о т о р ы й в ы в о д и т с т р о к у , / / н о т о л ь к о в п о д к л а с с а х , к о т о р ы е п е р е к р ы в а ю т э т о т / / м е т о д

a b s t r a c t p u b l i c v o i d O u t p u t ( s t r i n g s O u t p u t S t r i n g ) ;

}

/ / S u b C l a s s l - п е р в а я к о н к р е т н а я р е а л и з а ц и я к л а с с а

{

s t r i n g s = s S o u r c e . T o U p p e r ( ) ;

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " В ы з о в S u b C l a s s l . O u t p u t ( ) и з { о } " ,

s ) ;

}

}

/ / S u b C l a s s 2 - е щ е о д н а к о н к р е т н а я р е а л и з а ц и я к л а с с а / / A b s t r a c t B a s e C l a s s

p u b l i c c l a s s S u b C l a s s 2 : A b s t r a c t B a s e C l a s s

{

o v e r r i d e p u b l i c v o i d O u t p u t ( s t r i n g s S o u r c e )

{

s t r i n g s = s S o u r c e . T o L o w e r ( ) ;

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " В ы з о в S u b C l a s s 2 . O u t p u t ( ) и з { 0 } " , c l a s s P r o g r a m

s ) ;

{

p u b l i c s t a t i c v o i d T e s t ( A b s t r a c t B a s e C l a s s b a )

{

b a . O u t p u t ( " T e s t " ) ;

}

p u b l i c s t a t i c v o i d M a i n ( s t r i n g [ ] s t r i n g s )

{

/ / Н е л ь з я с о з д а т ь о б ъ е к т к л а с с а A b s t r a c t B a s e C l a s s , / / п о с к о л ь к у о н — а б с т р а к т н ы й . Е с л и в ы с н и м е т е

/ / к о м м е н т а р и й с о с л е д у ю щ е й с т р о к и , т о С # с г е н е р и р у е т / / с о о б щ е н и е о б о ш и б к е к о м п и л я ц и и

/ / A b s t r a c t B a s e C l a s s b a = n e w A b s t r a c t B a s e C l a s s ( ) ;

/ / Т е п е р ь п о в т о р и м н а ш э к с п е р и м е н т с к л а с с о м S u b c l a s s l C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " С о з д а н и е о б ъ е к т а S u b C l a s s l " ) ;

Класс A b s t r a c t B a s e C l a s s наследуют два подкласса: S u b C l a s s l и SubClass2 Оба — конкретные классы, так как перекрывают метод O u t p u t () "настоящими" мето дами и не содержат собственных абстрактных методов.

Класс может быть объявлен как абстрактный независимо от наличия в нем аб страктных методов. Однако конкретным класс может быть тогда и только то гда, когда все абстрактные методы всех базовых классов выше него сокрыть (перекрыты) реальными методами.

Методы O u t p u t () двух рассматриваемых подклассов немного различны — один из них преобразует передаваемую ему строку в верхний регистр, другой — в нижний. Вы вод программы демонстрирует полиморфную природу класса A b s t r a c t B a s e C l a s s .

С о з д а н и е о б ъ е к т а S u b C l a s s l

Создание абстрактных объектов невозможно

Обратите внимание еще на одну вещь в рассматриваемой демонстрационной про-

Здесь использовано отношение Я В Л Я Е Т С Я . Это очень мощная методика, позволяющая писать высоко обобщенные методы.

Для создания новой иерархии наследования можно также использовать ключевое слово v i r t u a l . Рассмотрим иерархию классов, показанную в приве­ денной далее демонстрационной программе I n h e r i t a n c e T e s t .

B a n k A c c o u n t b a = n e w B a n k A c c o u n t ( ) ;

T e s t l ( b a ) ;

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " \ п П е р е д а ч а S a v i n g s A c c o u n t " ) ; S a v i n g s A c c o u n t s a = n e w S a v i n g s A c c o u n t ( ) ;

/ / О ж и д а е м п о д т в е р ж д е н и я п о л ь з о в а т е л я

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " Н а ж м и т е < E n t e r > д л я " +

/ / W i t h d r a w a l - в ы м о ж е т е с н я т ь с о с ч е т а л ю б у ю с у м м у , н е

}

/ / S p e c i a l S a l e A c c o u n t - с ч е т и с п о л ь з у е т с я т о л ь к о д л я / / п р о д а ж

}

/ / S a l e S p e c i a l C u s t o m e r - с ч е т т о л ь к о д л я с п е ц и а л ь н ы х / / п о к у п а т е л е й

p u b l i c c l a s s S a l e S p e c i a l C u s t o m e r : S p e c i a l S a l e A c c o u n t

{

o v e r r i d e p u b l i c v o i d W i t h d r a w ( d e c i m a l m W i t h d r a w a l )

{

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " \ t \ T B B I 3 B I B A E T " +

" S a l e S p e c i a l C u s t o m e r . W i t h d r a w ( ) " ) ;

}

}

}

Каждый из указанных классов расширяет наследуемый класс. Заметьте, однако, что метод S p e c i a l S a l e A c c o u n t . W i t h d r a w ( ) помечен как v i r t u a l , что разрывай цепь наследования в этой точке. При рассмотрении с точки зрения B a n k A c c o u n t клас-

Все это показано в приведенной демонстрационной программе . Функция Main() вызывает ряд методов T e s t ( ) , каждый из которых разработан для своего подкласса,]

вT e s t ( B a n k A c c o u n t )

вы з ы в а е т B a n k A c c o u n t . W i t h d r a w ( )

вT e s t ( B a n k A c c o u n t )

вы з ы в а е т S a v i n g s A c c o u n t . W i t h d r a w ( )

вT e s t ( S a v i n g s A c c o u n t )

вы з ы в а е т S a v i n g s A c c o u n t . W i t h d r a w ( )

в Test(BankAccount)

вызывает SavingsAccount.Withdraw()

вT e s t ( S a v i n g s A c c o u n t )

вы з ы в а е т S a v i n g s A c c o u n t . W i t h d r a w ( )

вTest(SpecialSaleAccount)

вызывает SpecialSaleAccount.Withdraw()

вT e s t ( B a n k A c c o u n t )

вы з ы в а е т S a v i n g s A c c o u n t . W i t h d r a w ( )

вTest(SavingsAccount)

вызывает SavingsAccount.Withdraw() в Test(SpecialSaleAccount)

вызывает SaleSpecialCustomer.Withdraw()

вT e s t ( S a l e S p e c i a l C u s t o m e r )

Полужирным ш р и ф т о м выделены строки, представляющие особый интерес. Классы

пасса, т.е. фактически создается новая иерархия наследования.

Создание новой иерархии

Зачем С# поддерживает создание новой иерархии наследования? Неужели обычного полиморфизма недостаточно?

С# формировался как "сетевой" язык в том смысле, что классы при работе програм­ мы—и даже подклассы — могут быть распределены по сети Интернет. То есть про­ грамма, которую вы пишете, м о ж е т непосредственно использовать классы из стан­ дартных хранилищ, расположенных на других компьютерах в Интернете.

Вы можете расширять класс, загруженный из Интернета. Перекрытие методов стан­ дартной, протестированной иерархии классов может привести к непреднамеренным зффектам. Создание новой иерархии классов позволяет вашим программам пользо­ ваться всеми преимуществами полиморфизма без опасности разрушения существую­ щего кода.

Вы можете решить, что последующие поколения программистов недостойны рая рять написанный вами класс. Заблокировать его от возможных расширений можно nocgj ством ключевого слова s e a l e d — такой класс не сможет выступать в качестве базовой

Рассмотрим следующий фрагмент исходного текста:

{

/ / W i t h d r a w a l - в ы м о ж е т е с н я т ь с о с ч е т а л ю б у ю с у м м у , н е / / п р е в ы ш а ю щ у ю б а л а н с . В о з в р а щ а е т р е а л ь н о с н я т у ю с о / / с ч е т а с у м м у

v i r t u a l p u b l i c v o i d W i t h d r a w ( d e c i m a l m W i t h d r a w )

{

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " В ы з о в B a n k A c c o u n t . W i t h d r a w ( ) " ) ;

}

}

p u b l i c s e a l e d c l a s s S a v i n g s A c c o u n t : B a n k A c c o u n t

{

o v e r r i d e p u b l i c v o i d W i t h d r a w ( d e c i m a l m W i t h d r a w a l )

}

}

o v e r r i d e p u b l i c v o i d W i t h d r a w ( d e c i m a l m W i t h d r a w a l )

{

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " В ы з о в " +

" S p e c i a l S a l e A c c o u n t . W i t h d r a w () 11) ;

}

}

П р и компиляции данного исходного текста вы получите следующее сообщение ошибке:

' S p e c i a l S a l e A c c o u n t ' : c a n n o t i n h e r i t f r o m s e a l e d c l a s s ' S a v i n g s A c c o u n t '

Ключевое слово s e a l e d дает возможность защитить класс от вмешательства мето дов некоторых подклассов. Например, позволяя программисту расширять класс, реал зующий систему безопасности, вы, по сути, разрешаете создать черный ход, минующий эту систему.

Опечатывание класса защищает другие программы, возможно, находящиеся где-то Интернете, от применения модифицированной версии вашего класса. Удаленная про грамма может использовать класс таким, каков он есть, или не применять его вообщено не может наследовать его с тем, чтобы использовать только его часть, перекрыв про чие методы.