类的使用---进阶编程篇
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了类的使用---进阶编程篇相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
很多讲解编程的书籍在介绍类的时候就直接介绍属性，字段，方法，事件等等，然后说下多态性，继承性，等等，所有的这些东西对于初学者来说实在是虚无缥缈，对于什么地方该用类，该怎么设计类仍然是很模糊的，需要经验大量的编程实践才能摸索到里面的经验，所以本节在讲解的时候，会侧重于举例子来说明，为什么需要使用类，怎么使用类，至于类的继承也会针对特定的情况来说明，让大家对于类有个清晰的概念。
为什么需要使用类
理解这个问题对于学习编程的人非常的关键，对于有经验的人来说，可能会回答，类可以分离功能，形成功能模块，进而实现模块开发，易于调试和代码维护。对于初学者来说，鬼知道你在说什么啊！根本理解不了，需要多写几次类以后才能深刻的理解这些思想，所以此处会从更基础的情况进行说明，假设我们有一台设备，上面有5个参数需要实时在软件上显示，作为初学者，我们会这么写：（1s定时器模拟了读取设备的场景）
代码如下所示：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.ComponentModel; 4 using System.Data; 5 using System.Drawing; 6 using System.Linq; 7 using System.Text; 8 using System.Threading.Tasks; 9 using System.Windows.Forms; 10 11 namespace WindowsFormsApp1 12 { 13 public partial class Form1 : Form 14 { 15 public Form1() 16 { 17 InitializeComponent(); 18 } 19 20 private Timer TimerReadMachine = null; 21 22 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) 23 { 24 //初始化时钟 25 TimerReadMachine = new Timer(); 26 TimerReadMachine.Interval = 1000; 27 TimerReadMachine.Tick += TimerReadMachine_Tick; 28 } 29 30 private void TimerReadMachine_Tick(object sender, EventArgs e) 31 { 32 Random r = new Random(); 33 label1.Text = "温度1：" + r.Next(100, 300) + " ℃"; 34 label2.Text = "温度2：" + r.Next(100, 300) + " ℃"; 35 label3.Text = "温度3：" + r.Next(100, 300) + " ℃"; 36 label4.Text = "温度4：" + r.Next(100, 300) + " ℃"; 37 label5.Text = "温度5：" + r.Next(100, 300) + " ℃"; 38 } 39 40 private void Form1_Shown(object sender, EventArgs e) 41 { 42 //启动定时器 43 TimerReadMachine.Start(); 44 } 45 46 private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) 47 { 48 if (MessageBox.Show("是否真的退出窗口？", "退出确认", MessageBoxButtons.YesNo) == DialogResult.No) 49 { 50 e.Cancel = true; 51 } 52 } 53 54 private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e) 55 { 56 } 57 58 59 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 60 { 61 Button button = new Button(); 62 button.Location = new System.Drawing.Point(328, 42); 63 button.Name = "button2"; 64 button.Size = new System.Drawing.Size(75, 23); 65 button.TabIndex = 0; 66 button.Text = "button2"; 67 button.UseVisualStyleBackColor = true; 68 button.Click += Button_Click; 69 70 this.Controls.Add(button); 71 } 72 73 private void Button_Click(object sender, EventArgs e) 74 { 75 MessageBox.Show("你点击了button2"); 76 } 77 78 79 80 } 81 }
上述的代码有部分是上一章节的代码，所以自行忽略，如果碰到上述的情况，只是将数据显示一下就完事了还算简单了，但实际情况更加复杂，通常需要缓存这五个温度的数据，一遍根据需要进行获取计算其他的需求，比如说，温度的幅度区间，最大值最小值，温度的平均值，温度变大了还是变小了判定，等等情况，所以我们会将代码改成下面这样的：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.ComponentModel; 4 using System.Data; 5 using System.Drawing; 6 using System.Linq; 7 using System.Text; 8 using System.Threading.Tasks; 9 using System.Windows.Forms; 10 11 namespace WindowsFormsApp1 12 { 13 public partial class Form1 : Form 14 { 15 public Form1() 16 { 17 InitializeComponent(); 18 } 19 20 private Timer TimerReadMachine = null; 21 22 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) 23 { 24 //初始化时钟 25 TimerReadMachine = new Timer(); 26 TimerReadMachine.Interval = 1000; 27 TimerReadMachine.Tick += TimerReadMachine_Tick; 28 } 29 30 int Temperature1 = 0; 31 int Temperature2 = 0; 32 int Temperature3 = 0; 33 int Temperature4 = 0; 34 int Temperature5 = 0; 35 36 private void TimerReadMachine_Tick(object sender, EventArgs e) 37 { 38 Random r = new Random(); 39 int temp1 = r.Next(100, 300); 40 int temp2 = r.Next(100, 300); 41 int temp3 = r.Next(100, 300); 42 int temp4 = r.Next(100, 300); 43 int temp5 = r.Next(100, 300); 44 label1.Text = "温度1：" + temp1 + " ℃ " + (temp1 > Temperature1 ? "变大了" : "变小了"); 45 label2.Text = "温度2：" + temp2 + " ℃ " + (temp2 > Temperature2 ? "变大了" : "变小了"); 46 label3.Text = "温度3：" + temp3 + " ℃ " + (temp3 > Temperature3 ? "变大了" : "变小了"); 47 label4.Text = "温度4：" + temp4 + " ℃ " + (temp4 > Temperature4 ? "变大了" : "变小了"); 48 label5.Text = "温度5：" + temp5 + " ℃ " + (temp5 > Temperature5 ? "变大了" : "变小了"); 49 50 Temperature1 = temp1; 51 Temperature2 = temp2; 52 Temperature3 = temp3; 53 Temperature4 = temp4; 54 Temperature5 = temp5; 55 } 56 57 private void Form1_Shown(object sender, EventArgs e) 58 { 59 //启动定时器 60 TimerReadMachine.Start(); 61 } 62 63 private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) 64 { 65 if (MessageBox.Show("是否真的退出窗口？", "退出确认", MessageBoxButtons.YesNo) == DialogResult.No) 66 { 67 e.Cancel = true; 68 } 69 } 70 71 private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e) 72 { 73 } 74 75 76 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 77 { 78 Button button = new Button(); 79 button.Location = new System.Drawing.Point(328, 42); 80 button.Name = "button2"; 81 button.Size = new System.Drawing.Size(75, 23); 82 button.TabIndex = 0; 83 button.Text = "button2"; 84 button.UseVisualStyleBackColor = true; 85 button.Click += Button_Click; 86 87 this.Controls.Add(button); 88 } 89 90 private void Button_Click(object sender, EventArgs e) 91 { 92 MessageBox.Show("你点击了button2"); 93 } 94 95 96 97 } 98 }
效果如下：
在实际的开发中，一台设备的参数通常是几十个或是上百个的数量级，或许你会说，我可以定义100个label啊，假设要监视100台设备呢，还要定义10000个label吗，显示是不可能的，再想想如果以后碰到需要追加一个参数的时候怎么办（或许你会说，我会和工艺部门再三确认这些参数是不是足够了，别人也保证了以后不再添加参数，事实上这根本没什么卵用），再添加一台设备呢，你还要再定义那么多数据吗？
为了解决上述留下来的编程困难，我们需要用到类的知识来解决，我们想要一种什么样子的解决方案呢，首先肯定不希望重复定义那么多的参数吧，定义一台设备也就算了，2台的话，勉强复制下算了，超过10台，即时是复制粘贴也会受不了，其次希望多一台设备的情况下，稍微修改下代码就可以实现。
我们把一台设备定义一个类，那么属性就很多解决了，无非就是5个参数点，那么这个类就设计完成了：
1 public class HslMachine 2 { 3 public int Temperature1 { get; set; } 4 public int Temperature2 { get; set; } 5 public int Temperature3 { get; set; } 6 public int Temperature4 { get; set; } 7 public int Temperature5 { get; set; } 8 }
设计好类后，接着开始改造代码，把原先的代码改造成使用类完成的：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.ComponentModel; 4 using System.Data; 5 using System.Drawing; 6 using System.Linq; 7 using System.Text; 8 using System.Threading.Tasks; 9 using System.Windows.Forms; 10 11 namespace WindowsFormsApp1 12 { 13 public partial class Form1 : Form 14 { 15 public Form1() 16 { 17 InitializeComponent(); 18 } 19 20 private Timer TimerReadMachine = null; 21 22 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) 23 { 24 //初始化时钟 25 TimerReadMachine = new Timer(); 26 TimerReadMachine.Interval = 1000; 27 TimerReadMachine.Tick += TimerReadMachine_Tick; 28 } 29 30 HslMachine machine1 = new HslMachine(); 31 32 private void TimerReadMachine_Tick(object sender, EventArgs e) 33 { 34 Random r = new Random(); 35 int temp1 = r.Next(100, 300); 36 int temp2 = r.Next(100, 300); 37 int temp3 = r.Next(100, 300); 38 int temp4 = r.Next(100, 300); 39 int temp5 = r.Next(100, 300); 40 label1.Text = "温度1：" + temp1 + " ℃ " + (temp1 > machine1.Temperature1 ? "变大了" : "变小了"); 41 label2.Text = "温度2：" + temp2 + " ℃ " + (temp2 > machine1.Temperature2 ? "变大了" : "变小了"); 42 label3.Text = "温度3：" + temp3 + " ℃ " + (temp3 > machine1.Temperature3 ? "变大了" : "变小了"); 43 label4.Text = "温度4：" + temp4 + " ℃ " + (temp4 > machine1.Temperature4 ? "变大了" : "变小了"); 44 label5.Text = "温度5：" + temp5 + " ℃ " + (temp5 > machine1.Temperature5 ? "变大了" : "变小了"); 45 46 machine1.Temperature1 = temp1; 47 machine1.Temperature2 = temp2; 48 machine1.Temperature3 = temp3; 49 machine1.Temperature4 = temp4; 50 machine1.Temperature5 = temp5; 51 } 52 53 private void Form1_Shown(object sender, EventArgs e) 54 { 55 //启动定时器 56 TimerReadMachine.Start(); 57 } 58 59 private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) 60 { 61 if (MessageBox.Show("是否真的退出窗口？", "退出确认", MessageBoxButtons.YesNo) == DialogResult.No) 62 { 63 e.Cancel = true; 64 } 65 } 66 67 private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e) 68 { 69 } 70 71 72 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 73 { 74 Button button = new Button(); 75 button.Location = new System.Drawing.Point(328, 42); 76 button.Name = "button2"; 77 button.Size = new System.Drawing.Size(75, 23); 78 button.TabIndex = 0; 79 button.Text = "button2"; 80 button.UseVisualStyleBackColor = true; 81 button.Click += Button_Click; 82 83 this.Controls.Add(button); 84 } 85 86 private void Button_Click(object sender, EventArgs e) 87 { 88 MessageBox.Show("你点击了button2"); 89 } 90 91 92 93 } 94 95 96 public class HslMachine 97 { 98 public int Temperature1 { get; set; } 99 public int Temperature2 { get; set; } 100 public int Temperature3 { get; set; } 101 public int Temperature4 { get; set; } 102 public int Temperature5 { get; set; } 103 } 104 }
或许你会说，你看嘛，根本没有方便多少，而且写的代码还更多了，在只有一台设备的情况下，确实如你所说，代码更难了，却没有实现更多的功能。但是，，，，，但是，，，，，你想想，如果你再增加一台设备呢？？？
1 HslMachine machine1 = new HslMachine(); 2 HslMachine machine2 = new HslMachine();
这样就解决拉！！！！！再增加一台的话，那就再实例化一个对象，可能你又会说，我要是有100台设备，还要实例化100个对象吗，要是如果10000台设备呢？接下来激动人心的时刻到了，假设我们有10000台设备，应该怎么做呢？
1 private HslMachine[] hslMachines = new HslMachine[10000];//声明10000台设备的对象
这样一来，就算你有1亿台设备我也能实例化完成（假设一台设备1万元，总值1万亿，所以几乎不可能），需要注意的是，这个数组对象虽然实例化完成了，1万台设备还需要自己实例化，不然就是空引用。当设备比较多的时候，再初始化数据的地方我们也要修改，不然每台设备都这么写就要复制很多次了，这里精简的过程就是方法的提炼，我们让设备类支持自我初始化，所以新增一个方法：
1 public class HslMachine
2 {
3 public int Temperature1 { get; set; }
4 public int Temperature2 { get; set; }
5 public int Temperature3 { get; set; }
6 public int Temperature4 { get; set; }
7 public int Temperature5 { get; set; }
8
9 /// <summary>
10 /// 初始化数据
11 /// </summary>
12 /// <param name="r">假想r是传进来的设备底层数据</param>
python 面向对象（进阶篇）