第五章 類 (2)

5.3 類屬性
有兩種途徑揭示類的命名屬性——通過域成員或者通過屬性。前者是作為具有公共訪問性的成員變量而被實現(xiàn)的；后
者并不直接回應存儲位置，只是通過 存取標志(accessors)被訪問。
當你想讀出或寫入屬性的值時，存取標志限定了被實現(xiàn)的語句。用于讀出屬性的值的存取標志記為關鍵字get，而要修
改屬性的值的讀寫符標志記為set。
在你對該理論一知半解以前，請看一下清單5.9中的例子，屬性SquareFeet被標上了get和set的存取標志。
清單 5.9 實現(xiàn)屬性存取標志

1: using System;
2:
3: public class House
4: {
5: private int m_nSqFeet;
6:
7: public int SquareFeet
8: {
9: get { return m_nSqFeet; }
10: set { m_nSqFeet = value; }
11: }
12: }
13:
14: class TestApp
15: {
16: public static void Main()
17: {
18: House myHouse = new House();
19: myHouse.SquareFeet = 250;
20: Console.WriteLine(myHouse.SquareFeet);
21: }
22: }

House類有一個命名為SquareFeet的屬性，它可以被讀和寫。實際的值存儲在一個可以從類內(nèi)部訪問的變量中——如果
你想當作一個域成員重寫它，你所要做的就是忽略存取標志而把變量重新定義為：
public int SquareFeet;
對于一個如此簡單的變量，這樣不錯。但是，如果你想要隱藏類內(nèi)部存儲結構的細節(jié)時，就應該采用存取標志。在這種情
況下，set 存取標志給值參數(shù)中的屬性傳遞新值。（可以改名，見第10行。）
除了能夠隱藏實現(xiàn)細節(jié)外，你還可自由地限定各種操作：
get和set：允許對屬性進行讀寫訪問。
get only：只允許讀屬性的值。
set only：只允許寫屬性的值。
除此之外，你可以獲得實現(xiàn)在set標志中有效代碼的機會。例如，由于種種原因（或根本沒有原因），你就能夠拒絕一個新
值。最好是沒有人告訴你它是一個動態(tài)屬性——當你第一次請求它后，它會保存下來，故要盡可能地推遲資源分配。

5.4 索引
你想過象訪問數(shù)組那樣使用索引訪問類嗎 ？使用C#的索引功能，對它的期待便可了結。

語法基本上象這樣：
屬性 修飾符 聲明 { 聲明內(nèi)容}

具體的例子為
public string this[int nIndex]
{
get { ... }
set { ... }
}

索引返回或按給出的index設置字符串。它沒有屬性，但使用了public修飾符。聲明部分由類型string和this 組成用于表
示類的索引。
get和set的執(zhí)行規(guī)則和屬性的規(guī)則相同。（你不能取消其中一個。） 只存在一個差別，那就是：你幾乎可以任意定義大括
弧中的參數(shù)。限制為，必須至少規(guī)定一個參數(shù)，允許ref 和out 修飾符。
this關鍵字確保一個解釋。索引沒有用戶定義的名字，this 表示默認接口的索引。如果類實現(xiàn)了多個接口，你可以增加更
多個由InterfaceName.this說明的索引。

為了演示一個索引的使用，我創(chuàng)建了一個小型的類，它能夠解析一個主機名為IP地址——或一個IP地址列表(以
http://www.microsoft.com為例 )。這個列表通過索引可以訪問，你可以看一下清單5.10 的具體實現(xiàn)。

清單 5.10 通過一個索引獲取一個IP地址

1: using System;
2: using System.Net;
3:
4: class ResolveDNS
5: {
6: IPAddress[] m_arrIPs;
7:
8: public void Resolve(string strHost)
9: {
10: IPHostEntry iphe = DNS.GetHostByName(strHost);
11: m_arrIPs = iphe.AddressList;
12: }
13:
14: public IPAddress this[int nIndex]
15: {
16: get
17: {
18: return m_arrIPs[nIndex];
19: }
20: }
21:
22: public int Count
23: {
24: get { return m_arrIPs.Length; }
25: }
26: }
27:
28: class DNSResolverApp
29: {
30: public static void Main()
31: {
32: ResolveDNS myDNSResolver = new ResolveDNS();
33: myDNSResolver.Resolve("http://www.microsoft.com");
34:
35: int nCount = myDNSResolver.Count;
36: Console.WriteLine("Found {0} IP's for hostname", nCount);
37: for (int i=0; i < nCount; i++)
38: Console.WriteLine(myDNSResolver[i]);
39: }
40: }

為了解析主機名，我用到了DNS類，它是System .Net 名字空間的一部分。但是，由于這個名字空間并不包含在核心
庫中，所以必須在編譯命令行中引用該庫：
csc /r:System.Net.dll /out:resolver.exe dnsresolve.cs
解析代碼是向前解析的。在該 Resolve方法中，代碼調(diào)用DNS類的靜態(tài)方法GetHostByName，它返回一個IPHostEntry
對象。結果，該對象包含有我要找的數(shù)組——AddressList數(shù)組。在退出Resolve 方法之前，在局部的對象實例成員
m_arrIPs中，存儲了一個AddressList array的拷貝(類型IPAddress 的對象存儲在其中)。
具有現(xiàn)在生成的數(shù)組 ，通過使用在類ResolveDNS中求得的索引，應用程序代碼就可以在第37至38行列舉出IP地址。
(在第6章 "控制語句"，有更多有關語句的信息。) 因為沒有辦法更改IP地址，所以僅給索引使用了get存取標志。為了
簡單其見，我忽略了數(shù)組的邊界溢出檢查。

5.4 事件
當你寫一個類時，有時有必要讓類的客戶知道一些已經(jīng)發(fā)生的事件。如果你是一個具有多年編程經(jīng)驗的程序員，似乎有
很多的解決辦法，包括用于回調(diào)的函數(shù)指針和用于ActiveX控件的事件接收（event sinks)�，F(xiàn)在你將要學到另外一種把客
戶代碼關聯(lián)到類通知的辦法——使用事件。
事件既可以被聲明為類域成員（成員變量），也可以被聲明為屬性。兩者的共性為，事件的類型必定是代表元，而函
數(shù)指針原形和C#的代表元具有相同的含義。
每一個事件都可以被0或更多的客戶占用，且客戶可以隨時關聯(lián)或取消事件。你可以以靜態(tài)或者以實例方法定義代表
元，而后者很受C++程序員的歡迎。
既然我已經(jīng)提到了事件的所有功能及相應的代表元，請看清單5.11中的例子。它生動地體現(xiàn)了該理論。

清單5.11 在類中實現(xiàn)事件處理
1: using System;
2:
3: // 向前聲明
4: public delegate void EventHandler(string strText);
5:
6: class EventSource
7: {
8: public event EventHandler TextOut;
9:
10: public void TriggerEvent()
11: {
12: if (null != TextOut) TextOut("Event triggered");
13: }
14: }
15:
16: class TestApp
17: {
18: public static void Main()
19: {
20: EventSource evsrc = new EventSource();
21:
22: evsrc.TextOut += new EventHandler(CatchEvent);
23: evsrc.TriggerEvent();
24:
25: evsrc.TextOut -= new EventHandler(CatchEvent);
26: evsrc.TriggerEvent();
27:
28: TestApp theApp = new TestApp();
29: evsrc.TextOut += new EventHandler(theApp.InstanceCatch);
30: evsrc.TriggerEvent();
31: }
32:
33: public static void CatchEvent(string strText)
34: {
35: Console.WriteLine(strText);
36: }
37:
38: public void InstanceCatch(string strText)
39: {
40: Console.WriteLine("Instance " + strText);
41: }
42: }

第4行聲明了代表元（事件方法原形），它用來給第8行中的EventSource類聲明TextOut事件域成員。你可以觀察到代
表元作為一種新的類型聲明，當聲明事件時可以使用代表元。
該類僅有一個方法，它允許我們觸發(fā)事件。請注意，你必須進行事件域成員不為null的檢測，因為可能會出現(xiàn)沒有客
戶對事件感興趣這種情況。
TestApp類包含了Main 方法，也包含了另外兩個方法，它們都具備事件所必需的信號。其中一個方法是靜態(tài)的，而另
一個是實例方法。
EventSource 被實例化，而靜態(tài)方法CatchEvent被預關聯(lián)上了 TextOut事件：
evsrc.TextOut += new EventHandler(CatchEvent);
從現(xiàn)在起，當事件被觸發(fā)時，該方法被調(diào)用。如果你對事件不再感興趣，簡單地取消關聯(lián)：
evsrc.TextOut -= new EventHandler(CatchEvent);
注意，你不能隨意取消關聯(lián)的處理函數(shù)——在類代碼中僅創(chuàng)建了這些處理函數(shù)。為了證明事件處理函數(shù)也和實例方法
一起工作，余下的代碼建立了TestApp 的實例，并鉤住事件處理方法。
事件在哪方面對你特別有用？你將經(jīng)常在ASP+中或使用到WFC (Windows Foundation Classes)時，涉及到事件和代表
元。

5.5 應用修飾符
在這一章的學習過程中，你已經(jīng)見過了象public、virtual等修飾符。欲以一種易于理解的方法概括它們，我把它們劃
分為三節(jié)：

。類修飾符
。成員修飾符
。存取修飾符

5.5.1 類修飾符
到目前為止，我還沒有涉及到類修飾符，而只涉及到了應用于類的存取修飾符。但是，有兩個修飾符你可以用于類：
abstract——關于抽象類的重要一點就是它不能被實例化。只有不是抽象的派生類才能被實例化。派生類必須實現(xiàn)抽
象基類的所有抽象成員。你不能給抽象類使用sealed 修飾符。
sealed——密封 類不能被繼承。使用該修飾符防止意外的繼承，在.NET框架中的類用到這個修飾符。
要見到兩個修飾符的運用，看看清單5.12 ，它創(chuàng)建了一個基于一個抽象類的密封類（肯定是一個十分極端的例子）。

清單 5.12 抽象類和密封類

1: using System;
2:
3: abstract class AbstractClass
4: {
5: abstract public void MyMethod();
6: }
7:
8: sealed class DerivedClass:AbstractClass
9: {
10: public override void MyMethod()
11: {
12: Console.WriteLine("sealed class");
13: }
14: }
15:
16: public class TestApp
17: {
18: public static void Main()
19: {
20: DerivedClass dc = new DerivedClass();
21: dc.MyMethod();
22: }
23: }

5.5.2 成員修飾符
與有用的成員修飾符的數(shù)量相比，類修飾符的數(shù)量很少。我已經(jīng)提到了一些，這本書即將出現(xiàn)的例子描述了其它的成
員修飾符。
以下是有用的成員修飾符：
abstract——說明一個方法或存取標志不能含有一個實現(xiàn)。它們都是隱式虛擬，且在繼承類中，你必須提供
override關鍵字。
const——這個修飾符應用于域成員或局部變量。在編譯時常量表達式被求值，所以，它不能包含變量的引用。
event ——定義一個域成員或屬性作為類型事件。用于捆綁客戶代碼到類的事件。
extern——告訴編譯器方法實際上由外部實現(xiàn)。第10章 “和非受管代碼互相操作” 將全面地涉及到外部代碼。
override——用于改寫任何基類中被定義為virtual的方法和存取標志。要改寫的名字和基類的方法必須一致。
readonly——一個使用 readonly修飾符的域成員只能在它的聲明或者在包含它的類的構造函數(shù)中被更改。

static——被聲明為static的成員屬于類，而不屬于類的實例。你可以用static 于域成員、方法、屬性、操作符甚至
構造函數(shù)。
virtual——說明方法或存取標志可以被繼承類改寫。

5.5.3 存取修飾符
存取修飾符定義了某些代碼對類成員（如方法和屬性）的存取等級。你必須給每個成員加上所希望的存取修飾符，否
則，默認的存取類型是隱含的。
你可以應用4個 存取修飾符之一：
public——任何地方都可以訪問該成員，這是具有最少限制的存取修飾符。
protected——在類及所有的派生類中可以訪問該成員，不允許外部訪問。
private——僅僅在同一個類的內(nèi)部才能訪問該成員。甚至派生類都不能訪問它。
internal——允許相同組件（應用程序或庫）的所有代碼訪問。在.NET組件級別，你可以把它視為public，而在外部
則為private。
為了演示存取修飾符的用法，我稍微修改了Triangle例子，使它包含了新增的域成員和一個新的派生類（見清單
5.13）。

清單 5.13 在類中使用存取修飾符

1: using System;
2:
3: internal class Triangle
4: {
5: protected int m_a, m_b, m_c;
6: public Triangle(int a, int b, int c)
7: {
8: m_a = a;
9: m_b = b;
10: m_c = c;
11: }
12:
13: public virtual double Area()
14: {
15: // Heronian formula
16: double s = (m_a + m_b + m_c) / 2.0;
17: double dArea = Math.Sqrt(s*(s-m_a)*(s-m_b)*(s-m_c));
18: return dArea;
19: }
20: }
21:
22: internal class Prism:Triangle
23: {
24: private int m_h;
25: public Prism(int a, int b, int c, int h):base(a,b,c)
26: {
27: m_h = h;
28: }
29:
30: public override double Area()
31: {
32: double dArea = base.Area() * 2.0;
33: dArea += m_a*m_h + m_b*m_h + m_c*m_h;
34: return dArea;
35: }
36: }
37:
38: class PrismApp
39: {
40: public static void Main()
41: {
42: Prism prism = new Prism(2,5,6,1);
43: Console.WriteLine(prism.Area());
44: }
45: }

Triangle 類和 Prism 類現(xiàn)在被標為 internal。這意味著它們只能在當前組件中被訪問。請記住“.NET組件”這
個術語指的是包裝（ packaging,），而不是你可能在COM+中用到的組件。Triangle 類有三個 protected成員，它們在構
造函數(shù)中被初始化，并用于面積計算的方法中。由于這些成員是protected 成員，所以我可以在派生類Prism中訪問它們，
在那里執(zhí)行不同的面積計算。Prism自己新增了一個成員m_h，它是私有的——甚至派生類也不能訪問它。
花些時間為每個類成員甚至每個類計劃一種保護層次，通常是個好主意。當需要引入修改時，全面的計劃最終會幫
助你，因為沒有程序員會愿意使用“沒有文檔”的類功能。
5.6 小結
這章顯示了類的各種要素，它是運行實例（對象）的模板。在一個對象的生命期，首先被執(zhí)行的代碼是個構造函數(shù)。
構造函數(shù)用來初始化變量，這些變量后來在方法中用于計算結果。
方法允許你傳遞值、引用給變量，或者只傳送一個輸出值。方法可以被改寫以實現(xiàn)新的功能，或者你可以屏蔽基類成
員，如果它實現(xiàn)了一個具有和派生類成員相同名字的方法。
命名屬性可以被當作域成員（成員變量）或屬性存取標志實現(xiàn)。后者是get和set存取標志，忽略一個或另外一個，你
可以創(chuàng)建僅寫或僅讀屬性。存取標志非常適合于確認賦給屬性的值。
C#類的另外一個功能是索引，它使象數(shù)組語法一樣訪問類中值成為可能。還有，如果當類中的某些事情發(fā)生時，你想
客戶得到通知，要讓它們與事件關聯(lián)。
當垃圾收集器調(diào)用析構函數(shù)時，對象的生命就結束了。由于你不能準確地預測這種情況什么時候會發(fā)生，所以應該創(chuàng)
建一個方法以釋放這些寶貴的資源，當你停止使用它們時。