多态计算器（封装、继承、多态、简单工厂）

一.封装

向对象程序设计中，一个非常重要的技术便是封装，也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。这样做的好处在于可以使类内部的具体实现透明化，只要其他代码不依赖类内部的私房数据，你便可以安心修改这些代码。此外，这样做也是出于安全方面的考虑，如果代表网上支付卡密码的变量随便就可以被访问到，这样的系统谁还敢用呢？

访问修饰符：

Private:只有类本身能存取.
Protected:类和派生类可以存取.
Internal:只有同一个项目中的类可以存取.
Protected Internal:是Protected和Internal的结合. 

Public:完全存取.

 

实例代码 

 class Operation             //运算基类
    {
        private double _numberA = 0;
        private double _numberB = 0;


        public double NumberA
        {
            get { return _numberA; }
            set { _numberA = value; }
        }
        public double NumberB
        {
            get { return _numberB; }
            set { _numberB = value; }
        }


        public virtual double GetResult()       //定义虚方法
        {
            double result = 0;
            return result;
        }
    }

上面 Operation类中字断与方法 就实现了一个封装。

 

二.多态

１、多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。

编译时的多态性：

编译时的多态性是通过重载来实现的。对于非虚的成员来说，系统在编译时，根据传递的参数、返回的类型等信息决定实现何种操作。 

运行时的多态性：

运行时的多态性就是指直到系统运行时，才根据实际情况决定实现何种操作。C#中，运行时的多态性通过虚成员实现。 

编译时的多态性为我们提供了运行速度快的特点，而运行时的多态性则带来了高度灵活和抽象的特点。

  ２、实现多态：

1. 接口多态性。
2. 继承多态性。
3. 通过抽象类实现的多态性。

３、override关键字：

重写父类中的virtual修饰的方法，实现多态。

 

三.继承

 

继承主要实现重用代码，节省开发时间。

１、C#中的继承符合下列规则：

1. 继承是可传递的。如果C从B中派生，B又从A中派生，那么C不仅继承了B中声明的成员，同样也继承了A中的成员。Object类作为所有类的基类。
2. 派生类应当是对基类的扩展。派生类可以添加新的成员，但不能除去已经继承的成员的定义。
3. 构造函数和析构函数不能被继承。除此之外的其它成员，不论对它们定义了怎样的访问方式，都能被继承。基类中成员的访问方式只能决定派生类能否访问它们。
4. 派生类如果定义了与继承而来的成员同名的新成员，就可以覆盖已继承的成员。但这并不因为这派生类删除了这些成员，只是不能再访问这些成员。
5. 类可以定义虚文法、虚属性以及虚索引指示器，它的派生类能够重载这些成员，从而实现类可以展示出多态性。

２、new关键字

如果父类中声明了一个没有friend修饰的protected或public方法，子类中也声明了同名的方法。则用new可以隐藏父类中的方法。（不建议使用）

３、base关键字

base 关键字用于从派生类中访问基类的成员：

1. 调用基类上已被其他方法重写的方法。
2. 指定创建派生类实例时应调用的基类构造函数

 

子类继承基类，并重写父类计算虚方法

 class OperationAdd : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = NumberA + NumberB;
            return result;
        }
    }
    class OperationSub : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = NumberA - NumberB;
            return result;
        }
    }
    class OperationMul : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = NumberA * NumberB;
            return result;
        }
    }
    class OperationDiv : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            if (NumberB != 0)
                result = NumberA / NumberB;
            else
                Console.WriteLine("除数不能为零！\n");
            return result;
        }
    }

运算对象生产工厂

 class OperationFactory      //运算对象生产工厂
    {
        public static Operation createOperation(string operation)
        {
            Operation oper = null;

            switch(operation)
            {
                case "+":
                    {
                        oper = new OperationAdd();
                        break;
                    }
                case "-":
                    {
                        oper = new OperationSub();
                        break;
                    }
                case "*":
                    {
                        oper = new OperationMul();
                        break;
                    }
                case "/":
                    {
                        oper = new OperationDiv();
                        break;
                    }
            }

            return oper;
        }
    }

Main方法

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Operation oper;

            Console.WriteLine("请输入运算符：\r\n");
            oper = OperationFactory.createOperation(Console.ReadLine());//调用简单工厂类
            Console.WriteLine("请输入第一个数：\r\n");
            oper.NumberA = int.Parse(Console.ReadLine());
            Console.WriteLine("请输入第二个数：\r\n");
            oper.NumberB = int.Parse(Console.ReadLine());

            double result = oper.GetResult();
            Console.WriteLine("运算结果：\r\n");
            Console.WriteLine(oper.NumberA.ToString() +"+"+ oper.NumberB.ToString() + "=" + result.ToString());
            Console.ReadLine();
        }

简单计算器的类图