русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Полиморфизм


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1429; Нарушение авторских прав


Использование наследования часто приводит к созданию нескольких производных от данного базового классов. Например, мы можем определить несколько производных классов от класса Student. Важной способностью любого студента является способность сдавать экзамен. Допустим, что студенты младших курсов сдают экзамен путем сдачи серии учебных модулей, в результате чего окончательная оценка накапливается как результат оценок по каждому модулю. Студенты старшекурсники сдают «классический» экзамен – в конце учебного периода. Несмотря на разницу в способах сдачи экзаменов, во многих ситуациях управления студентами не хотелось бы постоянно учитывать описанное различие. Приведем программную реализацию данной ситуации.

class Student

{ private string name;

private int mark;

public Student(string n) { name = n; }

public void PassExam() { mark = 0; }

public string Name { get { return name; } }

public int Mark

{ get { return mark; } set { mark = value; } }

}

class YoungStudent : Student

{ private int[] modMarks;

private static Random r=new Random();

public YoungStudent(string n, int modCount)

: base(n)

{ modMarks = new int[modCount]; }

private void passModule(int n)

{ modMarks[n] = r.Next(0, 13); }

public void PassExam()

{ double s = 0.0; double d;

for (int i = 0; i < modMarks.Length; i++)

{ passModule(i); s += modMarks[i]; }

d = s / modMarks.Length;

Mark = (int)(Math.Round(d));

}

}

class OldStudent : Student

{ private static Random r=new Random();

public OldStudent(string n) : base(n) { }

public void PassExam()

{ Mark = r.Next(0, 13); }

}

UML-диаграмма трех «студенческих» классов:

Класс Student сам по себе для создания объектов использоваться не будет. Поэтому он содержит сугубо формальную реализацию метода PassExam. Однако другие его методы будут успешно использоваться объектами производных классов без переопределения.



Далее в клиентской части (класс Program) мы решаем следующие задачи:

1. Создание множества студентов. Студенты двух типов помещаются в ArrayList.

2. Все созданные студенты сдают экзамен.

3. Выводится статистика оценок по всем студентам.

class Program

{ private static ArrayList students;

static void MakeStudents()

{ students = new ArrayList();

students.Add(new YoungStudent("Peter",2));

students.Add(new OldStudent("Terry"));

students.Add(new YoungStudent("Frank",2));

students.Add(new OldStudent("Ann"));

}

static void PassExams()

{ foreach (Student student in students)

{ switch (student.GetType().Name)

{ case "YoungStudent":

{ ((YoungStudent)student).PassExam(); break; }

case "OldStudent":

{ ((OldStudent)student).PassExam(); break; }

}

}

}

static void Report()

{ foreach (Student st in students)

Console.WriteLine("Student {0} has mark {1}",

st.Name, st.Mark);

}

static void Main(string[] args)

{ MakeStudents(); PassExams(); Report(); }

}

Ключевым моментом этой программы является реализация метода PassExam. Идеальным по простоте был бы следующий его вариант:

static void PassExams()

{ foreach (Student student in students) student.PassExam(); }

К сожалению, в таком случае все студенты получили бы оценку 0, поскольку для всех студентов в этом случае работает метод PassExam из базового класса. Дело в том, что решение о том, какой вариант метода PassExam вызывать принимается на стадии компиляции (это называется ранним связыванием) на основании типа объекта. А в приведенной реализации переменная цикла student описана базовым классом Student.

В результате приходится использовать «тяжелую артиллерию» языка C# - средства для работы с информацией о типах во время выполнения программы (Run Time Type Information – RTTI). Основным средством этой категории является метод GetType, возвращающий информацию о типе объекта, на который ссылается переменная во время выполнения программы. Конструкция student.GetType().Name возвращает строку с именем этого типа. Такое решение не только громоздко, но и не надежно. Представьте, как тяжело обудет поддерживать правильность такого программного кода, если:

1. Будут возникать все новые производные классы студентов.

2. Подобные методы, основанные на switch-анализе вариантов, встречаются во многих местах программы.

Данная проблема является типичной для объектно-ориентированного способа разработки программ и имеет свое решение. Разработчикам языка C# (и других ОО языков) удалось предложить средства, обеспечивающие позднее связывание. , которое и известно под названием полиморфизма.

Полиморфная реализация метода PassExam потребует следующих шагов:

1. В базовом классе описать метод с ключевым словом virtual:

class Student

{ . . .

public virtual void PassExam() { mark=0;}

. . .

}

2. В производных классах описать метод с ключевым словом override:

class YoungStudent : Student

{ . . .

public override void PassExam() { . . .}

. .

}

class OldStudent : Student

{ . . .

public override void PassExam() { . . .}

. .

}

Вот и все! Теперь метод PassExam идеально прост:

static void PassExams()

{ foreach (Student st in students) st.PassExam(); }

Теперь решение о том, какой из методов PassExam вызывать откладывается на стадию выполнения программы и зависит не от «статического» типа переменной student, а от ее «динамического» типа, то есть от реального типа объекта, на который ссылается переменная в тот или иной момент выполнения программы.

Термин «полиморфизм» (в буквальном переводе с греческого – многоформенность) означает возможность разнотипных объектов самостоятельно продемонстрировать различие в своем поведении без выяснения типа этих объектов извне.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Многоуровневое наследование | Лекция 21. События


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.005 сек.