Книга: C# 4.0: полное руководство

Создание многоуровневой иерархии классов

Создание многоуровневой иерархии классов

В представленных до сих пор примерах программ использовались простые иерархии классов, состоявшие только из базового и производного классов. Но в C# можно также строить иерархии, состоящие из любого числа уровней наследования. Как упоминалось выше, многоуровневая иерархия идеально подходит для использования одного производного класса в качестве базового для другого производного класса. Так, если имеются три класса, А, В и С, то класс С может наследовать от класса В, а тот, в свою очередь, от класса А. В таком случае каждый производный класс наследует характерные особенности всех своих базовых классов. В частности, класс С наследует все члены классов В и А.

Для того чтобы показать, насколько полезной может оказаться многоуровневая иерархия классов, рассмотрим следующий пример программы. В ней производный класс Triangle служит в качестве базового для создания другого производного класса — ColorTriangle. При этом класс ColorTriangle наследует все характерные особенности, а по существу, члены классов Triangle и TwoDShape, к которым добавляется поле color, содержащее цвет треугольника.

// Пример построения многоуровневой иерархии классов.
using System;
class TwoDShape {
  double pri_width;
  double pri_height;
  // Конструктор, используемый по умолчанию,
  public TwoDShape() {
    Width = Height = 0.0;
  }
  // Конструктор для класса TwoDShape.
  public TwoDShape(double w, double h) {
    Width = w;
    Height = h;
  }
  // Сконструировать объект равной ширины и высоты,
  public TwoDShape(double x) {
    Width = Height = x;
  }
  // Свойства ширины и высоты объекта,
  public double Width {
    get { return pri_width; }
    set { pri_width = value < 0 ? -value : value; }
  }
  public double Height {
    get { return pri_height; }
    set { pri_height = value < 0 ? -value : value; }
  }
  public void ShowDim() {
    Console.WriteLine("Ширина и высота равны " +
          Width + " и " + Height);
  }
}
// Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape.
class Triangle : TwoDShape {
  string Style; // закрытый член класса
/* Конструктор, используемый по умолчанию. Автоматически вызывает конструктор, доступный по умолчанию в классе TwoDShape. */
  public Triangle() {
    Style = "null";
  }
  // Конструктор.
  public Triangle(string s, double w, double h) : base(w, h) {
    Style = s;
  }
  // Сконструировать равнобедренный треугольник,
  public Triangle(double x) : base(x) {
    Style = "равнобедренный";
  }
  // Возвратить площадь треугольника,
  public double Area() {
    return Width * Height / 2;
  }
  // Показать тип треугольника,
  public void ShowStyle() {
    Console.WriteLine("Треугольник " + Style);
  }
}
// Расширить класс Triangle,
class ColorTriangle : Triangle {
  string color;
  public ColorTriangle(string c, string s,
                  double w, double h) : base(s, w, h) {
    color = c;
  }
  // Показать цвет треугольника,
  public void ShowColor() {
    Console.WriteLine("Цвет " + color);
  }
}
class Shapes6 {
  static void Main() {
    ColorTriangle t1 =
         new ColorTriangle("синий", "прямоугольный", 8.0, 12.0);
    ColorTriangle t2 =
         new ColorTriangle("красный", "равнобедренный", 2.0, 2.0);
    Console.WriteLine("Сведения об объекте t1: ");
    t1.ShowStyle();
    t1.ShowDim();
    t1.ShowColor();
    Console .WriteLine ("Площадь равна " + t1.Area());
    Console.WriteLine() ;
    Console.WriteLine("Сведения об объекте t2: ");
    t2.ShowStyle();
    t2.ShowDim();
    t2.ShowColor() ;
    Console.WriteLine("Площадь равна " + t2.Area());
  }
}

При выполнении этой программы получается следующей результат.

Сведения об объекте t1:
Треугольник прямоугольный
Ширина и высота равны 8 и 12
Цвет синий
Площадь равна 48
Сведения об объекте t2:
Треугольник равнобедренный
Ширина и высота равны 2 и 2
Цвет красный
Площадь равна 2

Благодаря наследованию в классе ColorTriangle могут использоваться определенные ранее классы Triangle и TwoDShape, к элементам которых добавляется лишь та информация, которая требуется для конкретного применения данного класса. В этом отчасти и состоит ценность наследования, поскольку оно допускает повторное использование кода.

Приведенный выше пример демонстрирует еще одно важное положение: ключевое слово base всегда обозначает ссылку на конструктор ближайшего по иерархии базового класса. Так, ключевое слово base в классе ColorTriangle обозначает вызов конструктора из класса Triangle, а ключевое слово base в классе Triangle — вызов конструктора из класса TwoDShape. Если же в иерархии классов конструктору базового класса требуются параметры, то все производные классы должны предоставлять эти параметры вверх по иерархии, независимо от того, требуются они самому производному классу или нет.

Оглавление книги