【C#入门超简单】面向对象

面向对象编程（OOP）就像是在编程世界里建造一个小社会，其中的每个对象都是社会中的一个成员，具有自己的特征和行为。这里的“类”就像是一个制造对象的模具，而“对象”则是根据这个模具制造出来的具体实体。

类和对象

类：就像是一个制造蓝图，告诉我们一个对象应该具备哪些特征和能做哪些事情。
对象：是根据类的蓝图制造出来的实体，比如根据“汽车类”的蓝图，我们可以制造出很多具体的汽车。

属性和方法

属性：对象的特征，比如汽车的颜色、型号等。
方法：对象能够执行的动作，比如汽车可以启动、停止。

封装、继承和多态

封装：把对象的详细情况包装起来，外部只能看到有限的信息，这样可以保护对象的数据不被随意修改。
继承：就像孩子可以继承父母的特征一样，一个新的类可以继承一个已有类的特征和行为，同时还可以有自己的一些特别之处。
多态：不同的对象，可以用相同的方式进行操作，但表现出来的行为却各不相同。比如父亲和儿子都有说话的功能，但说话的内容和声音是不一样的。

构造函数和析构函数

构造函数：就像给新生儿取名字和设定基本信息一样，构造函数在创建对象时设置对象的基本信息。
析构函数：当对象不再被需要时，析构函数就像是进行清理工作，确保对象离开时不会留下任何麻烦。

示例解释

假设我们有一个图书馆系统，我们可以定义一个“书”类，每本书都有标题、作者和出版年份等属性，还有显示信息的方法。图书馆里可以有很多书，我们可以用一个“图书馆”类来管理这些书，比如添加新书或显示所有书的信息。

在下面的代码中，我将添加详细的注释来解释每个部分的功能和目的，以便更好地理解面向对象编程的概念和实现。

using System;
using System.Collections.Generic;

// 定义一个公共类 Book，代表书籍对象
public class Book
{
    // 定义私有属性，外部不能直接访问，只能通过构造函数和方法访问
    public string Title { get; private set; }  // 书的标题
    public string Author { get; private set; } // 书的作者
    public int YearPublished { get; private set; } // 书的出版年份

    // 构造函数：在创建 Book 对象时调用，用于初始化对象的属性
    public Book(string title, string author, int yearPublished)
    {
        Title = title; // 设置标题
        Author = author; // 设置作者
        YearPublished = yearPublished; // 设置出版年份
    }

    // 公共方法：用于显示书籍的详细信息
    public void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"{Title}, written by {Author}, published in {YearPublished}.");
    }

    // 析构函数：在对象被销毁时调用，用于执行清理操作
    ~Book()
    {
        Console.WriteLine("Book destructor called.");
    }
}

// 定义一个公共类 Library，代表图书馆，用于管理书籍
public class Library
{
    // 定义一个私有的 List 集合，用于存储 Book 对象
    private List<Book> books = new List<Book>();

    // 公共方法：用于向图书馆添加书籍
    public void AddBook(Book book)
    {
        books.Add(book); // 将书籍添加到列表中
    }

    // 公共方法：用于显示图书馆中所有书籍的信息
    public void DisplayAllBooks()
    {
        foreach (var book in books) // 遍历图书馆中的所有书籍
        {
            book.DisplayInfo(); // 调用每本书的 DisplayInfo 方法显示信息
        }
    }
}

// 主程序入口类
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建一个 Library 对象
        Library myLibrary = new Library();
        
        // 创建 Book 对象并添加到图书馆
        myLibrary.AddBook(new Book("1984", "George Orwell", 1949));
        myLibrary.AddBook(new Book("To Kill a Mockingbird", "Harper Lee", 1960));

        // 显示图书馆中所有书籍的信息
        myLibrary.DisplayAllBooks();
    }
}

注释说明

类和对象：Book 和 Library 是两个类，它们定义了书籍和图书馆的结构和行为。myLibrary 是 Library 类的一个实例，表示一个具体的图书馆。
属性：Title, Author, YearPublished 是 Book 类的属性，存储书籍的基本信息。
方法：DisplayInfo 是 Book 类的一个方法，用于输出书籍的详细信息。AddBook 和 DisplayAllBooks 是 Library 类的方法，分别用于添加书籍和显示所有书籍信息。
封装：通过将 Title, Author, YearPublished 设置为私有属性，并通过构造函数进行初始化，实现了封装。
构造函数和析构函数：Book 类中的构造函数用于初始化新对象，析构函数用于在对象销毁时进行清理。
继承和多态：虽然这个简单的例子中没有直接展示继承和多态，但可以通过扩展 Book 类（例如创建一个 Novel 类继承自 Book）来实现和展示这些概念。

扩展示例

为了更好地展示继承和多态的概念，我们可以扩展之前的图书馆管理系统，添加一个新的类 Novel，它继承自 Book 类，并重写 DisplayInfo 方法来展示多态的效果。下面是扩展后的代码，包括详细的注释来解释每个部分的功能和目的。

using System;
using System.Collections.Generic;

// 定义一个公共类 Book，代表书籍对象
public class Book
{
    public string Title { get; private set; }  // 书的标题
    public string Author { get; private set; } // 书的作者
    public int YearPublished { get; private set; } // 书的出版年份

    // 构造函数：在创建 Book 对象时调用，用于初始化对象的属性
    public Book(string title, string author, int yearPublished)
    {
        Title = title;
        Author = author;
        YearPublished = yearPublished;
    }

    // 虚方法：用于显示书籍的详细信息，可以在子类中被重写
    public virtual void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"{Title}, written by {Author}, published in {YearPublished}.");
    }

    // 析构函数：在对象被销毁时调用，用于执行清理操作
    ~Book()
    {
        Console.WriteLine("Book destructor called.");
    }
}

// 定义一个 Novel 类，继承自 Book 类
public class Novel : Book
{
    public string Genre { get; private set; } // 小说的类型

    // 构造函数：初始化 Novel 对象，调用基类构造函数
    public Novel(string title, string author, int yearPublished, string genre)
        : base(title, author, yearPublished)
    {
        Genre = genre;
    }

    // 重写 DisplayInfo 方法，展示多态
    public override void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"{Title}, a {Genre} novel by {Author}, published in {YearPublished}.");
    }
}

// 定义一个公共类 Library，代表图书馆，用于管理书籍
public class Library
{
    private List<Book> books = new List<Book>(); // 存储 Book 对象的列表

    // 添加书到图书馆
    public void AddBook(Book book)
    {
        books.Add(book);
    }

    // 显示所有书的信息
    public void DisplayAllBooks()
    {
        foreach (var book in books)
        {
            book.DisplayInfo(); // 调用 Book 或 Novel 的 DisplayInfo 方法
        }
    }
}

// 主程序入口类
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Library myLibrary = new Library();
        myLibrary.AddBook(new Book("1984", "George Orwell", 1949));
        myLibrary.AddBook(new Novel("The Hobbit", "J.R.R. Tolkien", 1937, "Fantasy"));

        myLibrary.DisplayAllBooks(); // 展示多态效果
    }
}

详细注释说明

继承：Novel 类继承自 Book 类。这意味着 Novel 类自动获得了 Book 类的所有属性和方法，同时可以添加或修改它自己的属性和方法。
多态：Novel 类重写了 Book 类的 DisplayInfo 方法。当 DisplayInfo 方法在 Book 类的上下文中被调用时，它表现出基类的行为；但当同样的方法在 Novel 类的实例上调用时，它表现出 Novel 类特有的行为。这就是多态的体现，即同一个接口（DisplayInfo 方法），在不同的对象上执行时可以有不同的行为。
构造函数：Novel 类的构造函数使用 : base(...) 语法调用了 Book 类的构造函数，确保基类的属性被正确初始化。
析构函数：虽然 Novel 类没有显式定义析构函数，但它会继承 Book 类的析构函数。