第三章Delphi中的面向对象

本章学习要点了解面向对象程序设计的基本思想及其ObjectPascal的语言实现。掌握类的定义和对象的使用掌握构造函数和析构函数的含义及定义掌握派生类的定义及继承的意义理解多态性的概念及多态性的实现：重载和虚方法（或动态方法）理解Delphi中组件属性和方法的含义第三章Delphi中的面向对象3.1面向对象程序设计概述3.2类与对象3.3类成员的访问权限3.4继承3.5多态性3.6属性与方法3.1面向对象程序设计概述面向对象的方法学认为：客观世界由各种“对象”构成，每个对象都有自己的运行规律和内部状态。通过归类，具有相同属性和行为的对象抽象为类，每个对象都属于某个类，都是该类的一个实例。类之间通过继承关系构成类的层次结构，子类可以直接继承父类的性质和功能。对象之间通过消息相互作用，相同的消息作用于不同的对象会产生不同的反应.面向对象方法学的中心是围绕着对象、类、消息、继承性和多态性等概念、机制和原理展开的。其中，对象和类是面向对象方法的核心，消息是连接它们的纽带，封装是面向对象的基本要素，继承性是面向对象方法的独特贡献，而多态性则使面向对象方法更加完美。3.2类与对象一、类与对象的概念二、定义类三、对象的使用四、构造函数与析构函数一、类与对象的概念类（class）是具有相同或相似属性和行为的一组对象的共同描述，是对相似对象建立的模板（template）。它是一个抽象的概念，每个对象则是一个有意义的实体。对象（object）由属性和方法构成。属性是描述对象静态特征的一组数据项；方法描述了该类对象动态特征的一个操作序列，体现对象的行为特征或功能。二、定义类在ObjectPascal中，使用保留字class定义类，定义格式如下：type类名=class数据成员成员函数或过程end;说明：数据成员可以是任何数据类型的变量，描述类的状态特征，即属性。不能在类中对数据成员进行初始化。成员函数或过程描述类的行为特征，即方法。成员函数或过程必须在类体以外定义，格式如下：function类名.成员函数名(参数表):返回类型;{函数体}procedure类名.成员过程名(参数表);{过程体}三、对象的使用1.对象声明var对象名:类名;对象名的命名规则和其他标识符相同。例如：varc1:Circle;//对象p:^Circle;//指针a:array[1..10]ofCircle;//数组2.访问对象成员声明了对象后，就可以通过对象使用类中的成员。使用类成员的一般格式为：对象名.成员3.类作用域类作用域在类体范围内，此外，成员函数体或成员过程体也属于类体的一部分，在类的作用域内。四、构造函数与析构函数由类说明一个对象后，系统并没有实际创建该类的对象，只是定义了一个指向该类对象的指针。为此，ObjectPascal提供了构造函数，它是专用的创建对象和初始化对象的成员函数。由于构造函数是专用的成员函数，因此，在定义时不使用保留字function，而使用保留字constructor，函数名通常为Create。ObjectPascal允许用户自定义一个或多个构造函数，自定义的构造函数可以带参数。若在定义类时没有定义构造函数，则系统会自动为该类生成一个默认的构造函数。析构函数的功能正好和构造函数相反，它是专用的删除对象和为对象进行善后处理的成员函数。在定义析构函数时同样不使用保留字function，而是使用保留字destructor，函数名通常为Destroy。ObjectPascal允许用户自定义一个或多个析构函数。若在类定义时没有定义析构函数，则系统会自动为该类生成一个默认的析构函数。3.3类成员的访问权限一、封装二、类成员的访问权限一、封装在程序设计中，封装（encapsulation）就是把一组数据和与这组数据有关的操作集合组装在一起，形成一个能动的实体，也就是对象。这样的封装体包括外部特征和内部实现两个方面，用户不必知道对象的内部实现，只需根据对象提供的外部特性接口访问对象。二、类成员的访问权限在ObjectPascal中，类的所有成员都有一个标明其可见性的属性，由保留字private、protected、public、published或automated来说明。通过这些保留字，可以控制对类中成员的访问权限。Private：具有private访问权限的成员称为私有成员，不能被类所在单元以外的程序访问，但在本单元是可见的。Protected：具有protected访问权限的成员称为保护成员，可以被该类及该类的所有派生类访问，并成为派生类的私有成员。Public：具有public访问权限的成员称为公有成员，可以被该类以外的类访问。如果两个类不在一个单元文件中，则要在uses语句中加入被访问的类所在的单元名称。Published：具有published访问权限的成员称为公布类型成员，它除了与公有成员具有相同的访问权限以外，在设计期间的对象观察器窗口中也是可见的。Automated：具有automated访问权限的成员称为自动类型成员，它与公有成员具有相同的访问权限，常用于响应对象链接与嵌入（简称OLE）自动化类型信息的公用接口。类定义的完整格式如下：type类名=classprivate私有数据成员、成员函数或过程protected保护数据成员、成员函数或过程public公有数据成员、成员函数或过程published公布类型数据成员、成员函数或过程automated自动类型数据成员、成员函数或过程end;在类说明中，访问权限声明的出现次序和次数可以是任意的。每遇到一个访问权限声明，编译器就将其后成员的访问权限确定为该保留字所规定的访问权限，直到遇到下一个访问权限声明为止。3.4继承一、继承的概念及意义二、派生类的定义及使用三、派生类的构造函数和析构函数一、继承的概念及意义继承的实质就是在既有类的基础上构造新的类，即新类从一个或多个已有的类中继承数据和方法，同时增加或重新定义数据和方法，由此构造出一个新的类型，称为派生类（或子类），那些已有的类则称为基类（或父类）。继承的主要目的是实现代码的重用。二、派生类的定义及使用派生类的定义格式为：type派生类=class(基类){派生类新增或改写部分}end;三、派生类的构造函数和析构函数在ObjectPascal中，在派生类的构造函数的开始部分，使用inherited保留字来调用基类的构造函数，首先初始化基类的成员，然后构造派生类的特有成员。在派生类的析构函数的结尾部分，使用inherited保留字来调用基类的析构函数，最后释放基类的成员部分。3.5多态性一、多态性的概念二、重载三、虚方法四、抽象方法与抽象类五、类引用及类型信息运算符一、多态性的概念在面向对象程序设计中，多态性是指相同的操作，在不同类的对象中具体的实现过程不同。ObjectPascal支持两种多态性：编译时的多态性和运行时的多态性。编译时的多态性通过重载实现，运行时的多态性通过虚方法来实现。二、重载在面向对象程序设计中，重载的含义是相同名字的函数或过程，在不同的场合可以表现出不同的行为，也就是说，可以同时定义多个具有相同名字的函数或过程，而它们的操作对象具有不同的类型。重载函数或过程用保留字overload来说明。三、虚方法方法调用中，在运行时才确定对象方法的调用地址，这种调用方法叫动态联编。动态联编通过虚方法来实现，虚方法使用指令字virtual说明。重载参数个数和类型完全相同的方法时使用保留字override，而不使用保留字overload。动态联编除可以通过虚方法实现外，还可以通过动态方法实现，动态方法使用指令字dynamic。虚方法和动态方法在功能上是等价的，它们的不同在于：虚方法的调用速度比较快，而动态方法的代码数量比较少。四、抽象方法与抽象类在定义虚方法或动态方法时，使用指令字abstract说明，则该方法成为抽象方法，包含抽象方法的类称为抽象类。抽象方法不可以定义函数体，且必须是虚方法或动态方法。五、类引用及类型信息运算符1.类引用类引用（classreference）是一种数据类型，是类的类型引用。其定义格式如下：TypeRT=classofT;其中，T为已经定义的类，RT定义为T类的引用类型。2.类型信息运算符类型信息运算符是在程序运行期间，用来进行类型信息检测和类型转换的运算符。is运算符is运算符的表达式格式为：对象名is类名表达式的作用是判别某对象是否是某个类的一个实例。如果该对象是某类的一个实例，则运算结果为True，否则结果为False。as运算符as运算符的表达式格式为：对象名as类名表达式的作用是返回一个指定类的对象引用。该对象原所属必须与引用类兼容，或者为空（nil）。通常可以先用is运算先检测其与引用类的兼容性。3.6属性与方法一、属性二、方法一、属性在Delphi中，组件的属性可以看成是对类中数据进行访问和修改的特殊的辅助域。当然，在Delphi中，我们并不需要了解属性是如何实现的，我们只要通过ObjectInspect窗口就可以设置组件的属性值了。二、方法方法在ObjectPascal中的形式就是类的过程成员或函数成员。方法描述对象的行为特征。在所有对象的方法中都有一个名为self的隐含变量，self是一个指向调用方法的对象的指针。当某个对象调用方法时，编译器将self指针指向该对象。在定义类的成员函数或过程时，如果在procedure或function前加上class保留字，则该方法称为类方法。类方法用类调用，而不是用对象调用，它们对类进行操作，而不是对具体的对象操作。