C#forUnity快速入门(连载8)-C#抽象类与接口

 C# for Unity 编程语言快速入门教程(连载8)---C#OOP编程之抽象类与接口

   C#的抽象类与接口，是C#OOP编程中非常重要的概念，对于开发出“高内聚、低耦合”的优秀项目具有重要的作用。

   C#抽象类是用关键字abstract 表示的，它即可以修饰类（抽象类），也可以修饰方法（抽象方法）。抽象类主要的作用是：列举一个类所需要的行为,提供一系列的规定，约束子类行为。

  C#抽象类与抽象方法具备以下重要规则：

  1：抽象类不能被实例化。

  2：抽象类不明确提供具体 方法实现。（但可以包含普通的方法）

  3：定义基类（父类）中的抽象方法，则派生类（子类）必须重载(重写)该方法。
  4：抽象方法一定属于抽象类，但抽象类不一定要包含抽象方法。
  5：抽象方法不能是私有的，而且抽象方法及其重载方法的访问限制应当相同。
  6：抽象方法不能使用virtual 关键字进行修饰。
  7：抽象类不能是密封或静态的  。

  8：抽象类必须由其子类实现它的抽象方法，除非子类也是抽象类。

  9：继承抽象类的派生类，必须使用override 实现抽象方法。

10：抽象方法一定属于抽象类，但抽象类不一定要包含抽象方法。

  我们生活中的接口是： “不同物理设备与软件程序实现沟通与数据传输的规格与标准”（例如：USB接口，即可以应用在鼠标链接上，也可以应用在移动硬盘、USB盘、手机、数码相机、充电宝....）
  C#中的接口就是：“某个事物对外提供的一些功能的申明”，我们使用interface 关键字来声明一个接口，注意这里接口是一个与类“平行”的编程单位，相互之间没有隶属关系。

  C#的接口具备以下重要规则：

  1: 接口可以继承，类似类的继承。

  2: 接口可以实现多重继承，类不可以。

  3: 可以把接口理解为更纯的抽象类，因为接口中所有的方法都是抽象的，没有普通方法。

  4: 接口和抽象类不能被实例化。

  5: 接口的任何派生实现类，都必须实现接口的所有方法。

  6: 接口不允许有任何构造函数或字段。

  7: 接口成员总是公共的，不能声明虚拟和静态的。

  8: 接口中不允许指定任何访问修饰符，（隐式为public）不需要访问修饰符。

  9: 类不允许多继承，但接口允许多继承。
      好的编程习惯： 使用接口名作为方法的前缀，这称为“显示接口实现”。
      对于明确指定了接口的方法，就不再允许使用修饰符，一律为 public。

  以上两篇文章我们学习了方法重载，方法重写，抽象类，抽象方法，接口等。现在总结一些概念之间的区别点：

  1：不能同时使用 virtual 和 override 修饰一个方法。
  2：虚拟方法不能是私有的。
  3：对于 interface 、virtual、override、sealed 关键字的理解：
        interface: 引入一个方法的名称
        virtual:   方法的第一个实现。
        override:  方法的另一个实现。
        sealed:    方法的最后一个实现。

   目前关于C#基础编程，截至本篇笔者提供了8篇技术介绍性文章，现在提供从类的访问修饰符到目前接口的一些典型学习习题，供C#初学者学习之用。

编程题目：

1： 学习定义类与访问修饰符。   
1.1>： 已知交通工具类定义如下。
class Vehicle
{
   private int _length;  //长度
   private int _width;   //宽度

   public void Drive(){}; //驾驶方法
}
要求：（1）实现设个类；（2）定义并实现一个小车类car，是它的派生类，小车本身的私有属性有载人数，小车的方法有init（设置车轮数、重量和载人数），get passenger（获取载人数），print（打印车轮数、重量和载人数）。


2： 学习继承
  2.1>: 编写一个学生和教师的数据输入和显示程序，学生数据有编号、姓名、班号和成绩，教师数据有编号、姓名、职称和部门。要求将编号、姓名输入和显示设计成一个类person，并作为学生数据操作类student和教师数据操作类teacher的基类。

3： 方法重载(静态多态性)
   3.1>：    利用多态性实现多功能计算器：
          A）定义方法名为computeMethod 的方法，实现加法器。
          B）再定义方法名为computeMethod 的方法，实现具备加减乘除综合计算功能。
          C）在main 方法中调用以上方法，且测试。
   3.2>：    利用多态性实现如下功能。
         A）定义一个Father 类，利用构造方法的重载概念定义三个构造方法。
         B）定义Child 类继承Father类，在Child的构造方法中分别调用父类不同的构造方法。

4： 方法重写
   4.1>： 设计一个基类，在其中创建方法MConvert，这个方法接受一个代表公里数的参数，将其转换为对等的英里数之后，然后创建一个继承此类的子类，增加可将输入的公斤数转换为磅的新方法 KConvert， 最后产生子类的实例对象， 测试这两个功能。
   提示信息：
   1千米(公里) = 0.62英里
   1千克（公斤） = 2.2磅

   4.2>: 调整上一题的内容，将其中的MConvert方法声明为virtual， 然后在子类中进行覆写，以其所接受的参数为正方形边长，转换为英里后计算其面积。

   4.3>: 创建一个类，重写ToString() 方法， 当其被引用的时候，能够输出此类对象的说明文字，如下：   “测试用的myObject 类对象”

5： 抽象类、抽象方法
  5.1>： 编写一个程序，求圆、圆内接正方形和圆外切正方形的面积和周长。要求设计抽象基类、抽象方法，使用动态多态性。
      提示信息：
       公式： 勾股定义： 直角三角形中两边长平方的和等于第三边的平方：a*a+b*b=c*c            
       圆的半径使用 r:
       内切正方形的边长=r*r+r*r=x*x
                                x=sqrt(2(r*r))
       内切正方形面积    
                 x*x
      内切正方形周长
                  4x
       外切正方形面积
                （r*2）*（r*2）
       外切正方形周长
                （r*2）*4=8r

       形状：   shape  
       圆：     circle  
       正方形： square、
       面积：   area.
       周长：   length.

  5.2>：下面Shape类是一个表示形状的抽象类，Area ( )为求图形面积的函数。请从Shape类派生梯形类（Trapezoid）、圆形类（Circle）,三角形类（Triangle），并给出具体的求面积函数。其中，所有派生类计算面积需要用到的参数由构造函数给出，梯形面积计算需要上底、下底和高，三角形面积需要底和高，圆形面积需要半径。
形状的抽象类声明如下：

abstract class Shape {
  abstract public double Area( );
}


6： 接口、多重接口

   6.1>：A）定义Calculate接口，

       接口文件如下：
       interface Calculate
       {
            void getArea();  //计算圆面积。
            void getZC();    //计算圆周长
       }
        
     B） 定义circularity 类，实现接口Calculate. 且调试后输出结果。

  6.2>：  设计一个类TClass, 继承下面的接口IMeasure, 实现其中的Length() 与 Area()方法，来计算特定长度等边三角形的边长和面积。
     interface IMeasure
     {
       int Length(int s);
       int Area(int s);
     }

  6.3>   承上题，设计一个测试程序，创建TClass 的实例对象，调用其中的方法计算边长为10的三角形面积和周长。

  6.4>：  承上题，设计一个测试程序，创建TClass 的实例对象，将其转型为 IMeasure 类型，调用其中的方法来计算边长为10的三角形面积和周长。

  6.5>：  另外设计一个新的类，同时继承下面的接口 IAMeasure 及上面第2题的IMeasure，除了提供对特定长度等边三角形的边长与面积的计算方法外，还实现了IAMeasure的Area()成员，提供对正方形面积的计算方法。
      interface IAMeasure
      {
          int Area(int s);
      }