Иллюстрированный самоучитель по VB .NET
Классы и объекты
- Введение в ООП
- Классы как пользовательские
типы
- Как объекты взаимодействуют
друг с другом?
- Терминология ООП
- Отношения между классами
в программах
- Абстракция
- Инкапсуляция
- Наследование
- Полиморфизм
- Переход к использованию
объектов
- Экземпляры
- Преимущества ООП
- Создание объектов в
VB .NET
- Параметризованные
конструкторы
- Пример: класс String
- Пример: класс String
Builder
- Хронометраж
— насколько быстрее работает класс StringBuilder?
- Пространства имен
- Импортирование
- Класс Directorylnfo
- Справочная система и
.NET Framework
- Классы коллекций в
.NET Framework
- ArrayList
- Хэш-таблицы
- Объектные переменные
- Is и Nothing
- TypeName и TypeOf
- Проблемы с передачей
объектных переменных по значению
- Определение классов
в программе
- Атрибуты уровня
доступа и создание объектов
- Me
- Перегрузка членов
класса
- Снова о конструкторах
- Снова о свойствах
- Свойства и инкапсуляция
- Область видимости
переменных
- Вложенные классы
- Практическое
использование вложенных классов на примере связанного списка
- Общие данные в классах
- Общие члены классов
- Жизненный цикл объекта
- Уничтожение объектов
- Структурные типы
- Перечисляемые типы
- Структуры
- Определение
структур в программе
- Пространства имен для
создаваемых классов
- Окно классов
- Отладка объектно-ориентированных
программ
- Итоги
Эта глава
вместе с главами 5 и 6 занимает центральное место в книге. Причины просты: язык
VB .NET стал первой объектно-ориентированной версией VB, и тот, кто недостаточно
хорошо разбирается в ООП, не сможет в полной мере использовать новые возможности
VB .NET. Вероятно, это утверждение вас удивило — ведь возможность определения
классов и создания объектов на их основе появилась еще в VB4. Чем же VB .NET
так отличается от своих предшественников, что вам придется полностью переосмыслить
свой стиль программирования? Развернутый ответ на этот вопрос приводится в этих
трех главах.
За время
преподавательской работы у нас сложилось впечатление, что большинство программистов
VB почти не использовали средства ООП в предыдущих версиях Visual Basic. Это
объяснялось как неудобной и плохо проработанной реализацией ООП, так и тем,
что многие программисты не понимали, как правильно применять средства объектно-ориентированного
программирования. Усовершенствования в VB .NET покончили с первой проблемой.
Что касается второй... Что же, именно поэтому эта глава начинается с краткого
курса ООП. Как бы вы к этому не относились, нормальное программирование в VB
.NET возможно лишь при полноценном использовании объектной природы этого языка.
В главах 4-6 ООП рассматривается с практической точки зрения программиста VB
.NET, без углубленного изучения теоретических тонкостей. Особое внимание уделяется
практическим примерам и приемам, используемым при решении реальных задач. Мы
постараемся обойтись без высоких материй, поскольку чрезмерное обилие деталей
только отвлечет читателя от основной темы — если вас интересует теория, вы найдете
ее в десятках книг, посвященных ООП. Тем не менее в ООП используется достаточно
специфическая терминология, поэтому мы начнем с обсуждения важнейших концепций
и терминов (читатели, хорошо разбирающиеся в ООП, могут пропустить вводную часть).
На следующем
этапе рассматривается использование существующих классов и объектов, созданных
на их основе. В частности, мы покажем, как использовать важный класс StringBuilder
и некоторые новые классы коллекций .NET Framework (в том числе хэш-таблицы и
динамические массивы). Вы узнаете о некоторых тонкостях,
связанных с передачей объектов функциям и процедурам. Только после этого мы
перейдем к определению новых классов и построению объектов на их основе (хотя
в этой главе приводятся начальные сведения о наследовании и интерфейсах, подробное
описание этих ключевых концепций ООП откладывается до главы 5).
Несмотря
на внешние различия, с позиций ООП языки С# и VB .NET очень похожи, по-этому
хорошее знание материала глав 4 и 5 упростит переход на С# и Java.
Введение в ООП
VB .NET значительно
расширяет событийную модель программирования прежних версий VB, в основу которой
были заложены элементы управления. В VB .NET вся программа состоит из самостоятельных
объектов, взаимодействующих друг с другом. Объекты создаются по шаблонам, называемым
классами. Объекты, построенные на базе одного класса:
- обладают сходными
свойствами и выполняют сходные операции;
- не могут взаимодействовать
друг с другом способами, не предусмотренными в открытом интерфейсе вашей программы;
- изменяют свое текущее
состояние со временем при поступлении специального запроса (в VB .NET это
происходит при вызове метода или изменении свойства).
Если объект
ведет себя по определенным правилам, образующим открытый интерфейс, и
должным образом реагирует на внешние воздействия, пользователю не нужно думать
о внутренней реализации этого объекта.
Программистам
VB хорошо знакома концепция автономных фрагментов программного кода с четко
определенной функциональностью. Конечно, речь идет об элементах управления.
Возможность многократного использования кода, оформленного в виде элементов,
повышает эффективность программирования на VB по сравнению с традиционной (процедурной)
моделью.
Одно из величайших
преимуществ .NET заключается в том, что вы можете программировать классы на
любом языке по своему выбору, и они будут нормально работать в любом другом
языке. Например, написанный на VB .NET элемент можно будет использовать в С#,
и наоборот, а благодаря среде Common Language Runtime выбор языка практически
не отразится на быстродействии.
Классы как пользовательские типы
Класс также
можно рассматривать как «интеллектуальный» пользовательский тип,
обладающий расширенными возможностями — например, перед изменением своих внутренних
данных класс может проверить их новые значения. При обращении к данным класс
может проверить полномочия стороны, от которой поступил вызов. Наконец, представьте
себе пользовательский тип, который возвращает данные в определенном формате
вместо того, чтобы просто выдавать их внутреннее представление.
С этой точки
зрения объект представляет собой переменную пользовательского типа, с которой
ассоциированы функции обращения к данным и их проверки. Главный принцип работы
с данными класса — замена прямого доступа к данным вызовом вспомогательных функций.
На
первый взгляд организация доступа к данным при помощи функций только прибавляет
работы программисту, но это небольшое усложнение с лихвой компенсируется преимуществами
от проверки и контроля доступа к данным.
По мере освоения
ООП перед вами откроются новые возможности, не ограничивающиеся простой проверкой
или возвращением внутренних данных объекта.
Как объекты взаимодействуют друг с другом?
Согласно
одному из ключевых принципов ООП каждый класс (= шаблон для построения объектов)
отвечает за выполнение небольшой группы взаимосвязанных задач. Проектирование
и отладка специализированного класса, предназначенного для создания простых
объектов с небольшим количеством задач, занимает гораздо меньше времени, чем
разработка классов со сложными внутренними структурами данных, многочисленными
методами и свойствами. Если потребуется сделать нечто такое, на что ваш объект
не рассчитан, не стоит вносить изменения в исходный класс и усложнять его —
лучше определите новый класс, оптимизированный для решения этой задачи. Предоставьте
старому объекту доступ к объектам нового типа, и старый объект сможет обратиться
к новому объекту с запросом на выполнение нужной операции.
Пользователи
прежних версий VB хорошо знакомы с подобным взаимодействием между объектами.
В частности, именно это и происходит при вызове методов или задании свойств
элементов. С точки зрения пользователя, запрос к другому объекту реализуется
обращением к свойству или вызовом метода этого объекта. На внутреннем уровне
в обработке запросов участвуют обобщенные версии функций и процедур VB .NET
(см. главу 3). Таким образом, все подробности внутренней реализации остаются
скрытыми от внешнего мира.
На жаргоне
ООП этот принцип формулируется так: объекты взаимодействуют с другими объектами
только посредством обмена сообщениями. Еще раз подчеркнем — объект никогда
не должен напрямую работать с внутренними данными другого объекта. Все взаимодействие
должно происходить на уровне сообщений (задания свойств и вызова методов). Проектируйте
свои объекты по принципу «черного ящика»: объект реагирует на сообщения
из определенного набора, а его фактическая реализация остается неизвестной.
Подведем
итог. Все операции с объектами в программе должны сводиться к изменению их свойств
и вызову методов. Не используйте открытые (глобальные) переменные в классах
или объектах, созданных на их основе.
