электронные книги

Иллюстрированный самоучитель по VB .NET

 

Снова о свойствах

Принципиальное различие в работе свойств VB6 и VB .NET заключается в том, что секции Get и Set теперь должны обладать одинаковым уровнем доступа. Определять свойства с секциями Public Get и Private Set в VB .NET не разрешается.

Это ограничение легко обходится. Чтобы процедура Set фактически стала закрытой, объявите свойство с атрибутами Public Readonly и одновременно объявите другое, внутреннее закрытое свойство для Set.

Кроме того, в VB6 свойство не могло изменяться в процедуре, даже если оно было передано по ссылке (то есть с ключевым словом ByRef). В VB .NET свойства, переданные по ссылке, могут изменяться.

Но самое принципиальное изменение относится к свойствам по умолчанию. В прежних версиях VB существовала концепция свойств по умолчанию, которая на первый взгляд казалась очень удобной. На практике свойства по умолчанию часто становились причиной ошибок в программах. Например, что означает следующая команда?

Me.Text1 = Text2

Отслеживая ошибки, возникающие в подобных командах, опытные пользователи VB выясняли, что эта команда задает свойству Text текстового поля с именем Textl значение переменной Text2. Свойства по умолчанию не только становились источником ошибок в программах, но и требовали, чтобы при присваивании объектов использовалось ключевое слово Set, поскольку присваивание объектам нужно было отличать от присваивания свойствам. В VB .NET проблема свойств по умолчанию решается просто — они разрешены только там, где это действительно оправдано, а именно при использовании параметров. Допустим, у вас имеется кэш-таблица aTable; при выборке значений было бы удобно использовать синтаксис вида aTable("theKey"), но это возможно лишь в том случае, если Item является свойством по умолчанию для класса HashTable. Свойства по умолчанию объявляются в классе с ключевым словом Default, причем это допускается лишь для свойств, получающих минимум один параметр. Если свойство по умолчанию перегружается, все перегруженные версии также помечаются ключевым словом Default. Свойства по умолчанию чаще всего используются в ситуации, когда у объекта имеется свойство, значение которого возвращается в виде массива или другого объекта, способного вмещать несколько величин (например, хэш-таблицы). Предположим, у вас имеется класс Sal es и свойство InYear, которое по полученному индексу возвращает число (объем продаж):

Public Class Sales

Private m_Sales() As

Decimal = {100, 200. 300}

Default Public Property InYear(ByVal theYear As Integer) As Decimal

Get

Return m_Sales(theYear)

End Get

Set(ByVa1 Value As Decimal)

m_Sales(theYear)=Value

End Set

End Property

' Остальной код класса End Class

Свойство по умолчанию позволяет использовать конструкции вида

Dim ourSales As New Sales()

Console.WriteLine(ourSa1es(1))

вместо

Dim ourSales As New Sales()

Console.WriteLi ne(ourSales.InYear(1))

Или, например, вы можете написать

ourSales (2) = 3000

вместо

ourSales.InYear(2) = 3000

Ключевое слово Set используется в процедурах свойств VB NET.

 

Свойства и инкапсуляция

На первый взгляд кажется, что свойства очень похожи на открытые поля экземпляров. Если объявить в классе А открытое поле с именем evil, на него можно сослаться при помощи конструкции A.evil; ничто не указывает на то, что свойство реализовано в виде открытой переменной. Может, определить открытое поле и избавиться от хлопот по определению процедур Get и Set?

Не поддавайтесь соблазну. Инкапсуляцию данных не стоит нарушать без веских причин (а еще лучше —те нарушать никогда!).

Но инкапсуляцию можно случайно нарушить и другими способами — например, если не следить за возвращаемыми значениями свойств. Каким образом? Если поле представляет собой изменяемый объект (например, массив), возвращение его в виде значения свойства приведет к нарушению инкапсуляции, поскольку внешний код сможет изменить состояние поля экземпляра через полученную объектную переменную. В таких ситуациях следует создать клон поля (клонирование объектов рассматривается в главе 5). Мораль:

Свойства не должны возвращать изменяемые объекты, которые представляют собой переменные классов.

 

Область видимости переменных

Переменные класса (в том числе и закрытые поля), объявленные за пределами его методов или свойств, доступны для всех членов класса. Переменные, объявленные в методе или свойстве, являются локальными по отношению к этому методу или свойству.

Переменные, объявленные на уровне модуля, доступны для всех классов, определенных в этом модуле, и для всего кода, обладающего доступом к этому модулю.

Таким образом, переменные уровня модуля являются глобальными по отношению к экземплярам классов. Пример:

Module Modulel

Dim aGlobal As Integer = 37

Sub Main()

Dim anA As New А()

Dim aB As New B()

Console. ReadLine()

End Sub

Public Class A Sub New()

aGlobal =aGlobal +17 Console.WriteLine(aGlobal)

End Sub

End Class

Public Class В Sub New()

Console.WriteLine(aGlobal)

End Sub

End Class

End Module

В данном случае целая переменная aGlobal определяется на уровне модуля, поэтому изменения, вносимые в aGlobal классом А, будут восприняты классом В. Использовать переменные уровня модуля не рекомендуется — все взаимодействие между классами должно быть реализовано на уровне обмена сообщениями!

В прежних версиях VB широко практиковалось хранение общих данных классов в глобальных переменных. В VB .NET надобность в этом небезопасном приеме отпала. За дополнительной информацией обращайтесь к разделу «Общие данные в классах» этой главы.

 

Вложенные классы

В программах VB .NET нередко встречаются ситуации, когда у вас имеются два класса: «внешний» и «внутренний», фактически принадлежащий первому. Вложенные (nested) классы обычно выполняют вспомогательные функции, и их код имеет смысл лишь в контексте внешнего класса. Существует хорошее эмпирическое правило: если при просмотре внешнего класса код вложенного класса можно свернуть в окне программы и это не затруднит понимания логики внешнего класса, значит, работа вложенного класса организована правильно. Конечно, использование вложенных классов всегда приводит к некоторому нарушению инкапсуляции — вложенный класс может обращаться к закрытым членам внешнего класса (но не наоборот!). Если это обстоятельство учитывается в архитектуре вашего приложения, не стоит уделять ему особого внимания, поскольку внутренний класс всего лишь является специализированным членом внешнего класса.

VB .NET не позволяет расширять область видимости вложенного класса посредством функций. Например, открытый член внешнего класса не может вернуть экземпляр закрытого или дружественного (Friend) вложенного класса.

 

Практическое использование вложенных классов на примере связанного списка

Вложенные классы чаще всего применяются в реализациях различных структур данных. К числу самых распространенных структур данных принадлежит связанный список. Он представляет собой цепочку ссылок, которая позволяет легко переходить от текущего объекта к следующему, однако поиск всегда начинается с конкретной ссылки. Применение вложенных классов в реализации связанного списка выглядит вполне естественно, поскольку код объектов-ссылок не представляет интереса для пользователей класса LinkedList, а объекты Link не могут существовать независимо от содержащего их объекта LinkedList.

Ниже приведена очень простая реализация класса для работы со связанными списками. Просмотрите ее, а затем мы подробно проанализируем листинг. Обратите внимание на важную строку, выделенную жирным шрифтом (строка 49); в ней используется нетривиальная особенность объектно-ориентированного программирования, о которой будет рассказано ниже.

1 Option Strict On

2 Module Modulel 3 Sub Main()

4 Dim aLinkedList As New LinkedlistC'first link")

5 Dim aALink As LinkedList.Link

6 aLink = aLinkedList.MakeLink(aLinkedList.GetFirstLink,"second link")

7 aLink = aLinkedList.MakeLink(aLink,"third link")

8 Console.WriteLine(aLinkedList.GetFirstLink.MyData)

9 aLink = aLinkedList.GetNextLink(aLinkedList.GetFirstLink)

10 Console.WriteLine(aLink.MyData)

11 Console.WriteLine(aLink.NextLink.MyData)

12 Console. ReadLine()

13 End Sub

14 Public Class LinkedList

15 Private m_CurrentLink As Link

16 Private m_FirstLink As Link

17 Sub New(ByVal theData As String)

18 m_CurrentLink = New Link(theData)

19 m_FirstLink = in_CurrentLink

20 End Sub

21 Public Function MakeLink(ByVal currentLink As Link.ByVal

22 theData As String) As Link

23 m_CurrentLink =New Link(currentLink.theData)

24 Return m_CurrentLink

25 End Function

26 Public Readonly Property GetNextLink(ByVal aLink As Link)_

27 As Link

28 Get

29 Return aLink.NextLink()

30 End Get

31 End Property

32 Public Readonly Property GetCurrentLink()As Link

33 Get

34 Return m_CurrentLink

35 End Get

36 End Property

37 Public Readonly Property GetFirstUnkOAs Link

38 Get

39 Return m_FirstLink

40 End Get

41 End Property

42

43 ' Вложенный класс для ссылок

44 Friend Class Link

45 Private m_MyData As String

46 Private m_NextLink As Link

47 Friend Sub New(ByVal myParent As Link.ByVal theData As String)

48 m_MyData - theData

49 myParent.m_NextLink = Me

50 ' End Sub

51 Friend Sub New(ByVal theData As String)

52 m_MyData =theData

53 End Sub

54 Friend Readonly Property MyData()As String

55 Get

56 Return m_MyData

57 End Get

58 End Property

59 Friend Readonly Property NextLink()As Link

60 Get

61 Return m_NextLink

62 End Get

63 End Property

64 End Class

65 End Class

66 End Module

Строка 4 создает новый экземпляр связанного списка. В строке 5 определяется объектная переменная типа Link. Поскольку класс Link является вложенным по отношению к LinkedList, его тип записывается в виде «полного имени» LinkedList.Link. Строки 6-12 содержат небольшую тестовую программу.

В строках 17-20 определяется конструктор класса LinkedList, в котором вызывается второй конструктор класса Link (строки 51-53). Последний объявлен с атрибутом Friend и потому доступен для внешнего класса Li nkedLi st. Если бы конструктор Link был объявлен с атрибутом Private, то он стал б"ы недоступным для внешнего класса.

Также стоит обратить внимание на то, как в первом конструкторе класса Link (строки 47-50) организуется ссылка на только что созданный элемент списка из предыдущего элемента. Для этого используется ключевое слово Me — это очень принципиальный момент, поэтому строка 49 выделена в листинге жирным шрифтом. На первый взгляд команда myParent.m_NextLink = Me выглядит недопустимой, поскольку мы обращаемся к закрытому полю родительского класса myParent. Однако программа все-таки работает! Итак, запомните очень важное правило:

Для экземпляра класса всегда доступны закрытые поля других экземпляров этого класса.

При написании подобных классов в VB .NET можно обойтись и без использования этой нетривиальной особенности классов. Например, в класс Link можно включить специальный метод для создания ссылки на следующий элемент списка. В конечном счете выбор зависит только от вашего стиля программирования. Тем не менее сама возможность обращения к закрытым членам класса может преподнести неприятные сюрпризы, и об этом необходимо знать. По этой причине в нашем примере продемонстрирован именно такой подход.

 

Общие данные в классах

Вернемся к классу Еmploуее. Допустим, каждому работнику необходимо присвоить уникальный номер. В старых версиях VB задача решалась при помощи глобальных переменных, что приводило к нарушению инкапсуляции и создавало потенциальную угрозу случайного изменения номеров внешним кодом. Логика подсказывает, что номер должен увеличиваться только при создании нового объекта Empl оуее.

В VB .NET наконец-то появились средства для достижения этой цели. Идея проста: в классе определяются данные, совместно используемые всеми экземплярами данного класса, однако внешний доступ к этим данным находится под вашим полным контролем (например, через обращение к свойству). Не стоит и говорить, что эти поля никогда не должны объявляться открытыми...

Такие поля называются общими (shared). Они идеально подходят для таких ситуаций, как в нашем призере с присвоением последовательных номеров. В классах также могут определяться общие свойства и методы. Недостаток заключается в том, что общие члены классов не могут работать с обычными полями, свойствами или методами. Иначе говоря, общие члены работают только с другими общими членами. Дело в том, что общие данные существуют еще до создания объекта, поэтому было бы нелогично разрешать общим членам доступ к конкретным объектам.

Ниже приведен фрагмент новой версии класса Employee с использованием общих данных для присвоения номеров. В классе определяется закрытая общая переменная типа Integer, которая:

• имеет начальное значение 1;
  
• ассоциируется со ReadOnly-свойством, возвращающим ее текущее значение;
  
• изменяется (увеличивается) только в конструкторе класса.
  

В совокупности это означает, что работнику никогда не будет присвоен номер 0 и что новый номер выделяется только при создании нового объекта Empl oyee — именно это нам и требовалось:

Public Class Employee

Private m_Name As String

Private m_Salary As Decimal

Private Shared m_EmployeeID As Integer = 1

Public Sub New(ByVal theName As String. ByVal curSalary As Decimal)

m_Name = thename

m_Salary = curSalary

m_EmployeeID = m_EmployeeID + 1

End Sub

Readonly

Property Employeeld() As Integer

Get

Employeeld = m_EmployeeID

End Get

End Property

End Class

Ниже приведена небольшая программа для тестирования класса Empl oyee, а также полный код класса с общим полем:

Option Strict On Module Modulel

Sub Main()

Dim Tom As New Employee("Tom". 100000)

System.Console.WriteLine(Tom.TheName & "is employee! " & _

Tom. Employee ID & "with salary " & Tom.SalaryO)

Dim Sally As New Employee("Sally". 150000)

System.Console.WriteLine(Sally.TheName & "is employee!" & _

Sally.EmployeeID &"with salary "SSally.Salary())

System.Console.WriteLine("Please press the Enter key")

System.Console.Read()

End Sub

End Module

Public Class Employee

Private m_Name As 'String

Private m_Salary As Decimal

Private Shared m_EmployeeID As Integer = 1

Public Sub New(ByVal theName As String.ByVal curSalary As Decimal)

m_Name = thename

m_Salary = curSalary

m_EmployeeID = m_EmployeeID + 1

End Sub Readonly Property Employeeld()As Integer

Get

Employeeld = m_EmployeeID

End Get End Property Readonly

Property TheName() As String

Get

TheName = m_Name

End Get . End Property Readonly

Property Salary () As Decimal

Get

Salary = m_Sa1ary

End Get

End Property

End Class

Обращения к константам в классах не отличаются от обращений к общим полям, но при объявлении констант вместо Shared используется ключевое слово Const. Конечно, объявление открытых констант не приводит к нарушению инкапсуляции.

Не путайте общие данные со статическими. Общие данные существуют в одной копии для всех экземпляров класса, поэтому с точки зрения экземпляров они неявно обладают глобальной видимостью. Статическими называются переменные, состояние которых просто запоминается для повторного использования. Статическими могут быть объявлены как общие, так и обычные поля класса.