《C#程序設(shè)計(jì)教程（第6版）》課程教案課題：第六章?面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)目的：1.熟悉面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念，理解類、對(duì)象、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的意義2.掌握方法、屬性、索引的用法，以及委托和事件的聲明與調(diào)用3.能夠用C#進(jìn)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課型：新授課課時(shí)：本章安排2個(gè)課時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：重點(diǎn)：能獨(dú)立聲明類、創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用方法與屬性，并借助構(gòu)造函數(shù)完成對(duì)象初始化。教學(xué)難點(diǎn)：難點(diǎn)：通過(guò)對(duì)象和類，了解“特殊”和“一般”的辯證關(guān)系。教學(xué)過(guò)程：教學(xué)形式：講授課，教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。教學(xué)媒體：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒體課件、視頻等媒體技術(shù)。板書設(shè)計(jì)：本課標(biāo)題面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課次1授課方式理論課□討論課□習(xí)題課□其他□課時(shí)安排2學(xué)分共2分授課對(duì)象普通高等院校學(xué)生任課教師教材及參考資料1.《C#程序設(shè)計(jì)教程》；電子工業(yè)出版社。2.本教材配套視頻教程及學(xué)習(xí)檢查等資源。3.與本課程相關(guān)的其他資源。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法及教學(xué)手段項(xiàng)目情境上課鈴響，教室燈光驟暗，屏幕亮起“虛擬寵物領(lǐng)養(yǎng)臺(tái)”。教師點(diǎn)擊“領(lǐng)養(yǎng)”按鈕，后臺(tái)瞬間new出一只萌犬對(duì)象：名字隨機(jī)、年齡0、饑餓值100。隨后教師現(xiàn)場(chǎng)修改饑餓值，小狗立刻露出“餓扁”表情——同學(xué)們第一次看到“屬性set訪問(wèn)器”驅(qū)動(dòng)UI變化的魔法。接著，教師又領(lǐng)養(yǎng)第二只狗，兩只狗同時(shí)接受“喂食”方法調(diào)用，卻只有被選中的那一只搖尾巴，大家直觀感受到“同一方法、不同對(duì)象、不同表現(xiàn)”的多態(tài)魅力。最后，教師點(diǎn)擊“放生”，對(duì)象被賦null，GC回收前析構(gòu)函數(shù)彈出“Bye~”動(dòng)畫，短短3分鐘，類的生命周期、封裝、繼承與多態(tài)盡收眼底，學(xué)生帶著“我也能寫個(gè)電子寵物”的沖動(dòng)進(jìn)入正式學(xué)習(xí)。參考以下形式：1.銜接導(dǎo)入2.懸念導(dǎo)入3.情景導(dǎo)入4.激疑導(dǎo)入5.演示導(dǎo)入6.實(shí)例導(dǎo)入7.其他形式本章基本知識(shí)匯總一、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)（Object-OrientedProgramming，OOP）強(qiáng)調(diào)直接以問(wèn)題域（現(xiàn)實(shí)世界）中的事物為中心來(lái)思考和認(rèn)識(shí)問(wèn)題，并按照這些事物的本質(zhì)特性將它們抽象為對(duì)象，作為構(gòu)成軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這樣，在現(xiàn)實(shí)世界中有哪些值得注意的事物，在程序中就有哪些與之對(duì)應(yīng)的對(duì)象。由于程序與現(xiàn)實(shí)世界間具有極強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，程序可以用對(duì)象的概念自然地進(jìn)行“思考”，從而大大減少了軟件開發(fā)的難度。從程序設(shè)計(jì)本身的角度來(lái)看，它將數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的操作方法放在一起，作為一個(gè)相互依存、不可分離的整體——對(duì)象。對(duì)同類型的對(duì)象抽象出共性可形成類。類中的大多數(shù)數(shù)據(jù)只能用本類的方法進(jìn)行處理，但通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的外部接口類可與外界發(fā)生關(guān)系，對(duì)象之間也可通過(guò)消息進(jìn)行通信。在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)中，包括類、對(duì)象、類的屬性、類的方法、派生和繼承、多態(tài)性、封裝等基本概念。1.類在面向?qū)ο蟮睦碚撝校悾╟lass）是對(duì)具有相同特征的一類事物的抽象（歸納）。顯然，用戶絕對(duì)不會(huì)把掌上電腦同MP3播放器混淆，因?yàn)樗鼈兎謩e屬于兩個(gè)不同的類：電子計(jì)算機(jī)類和隨身聽設(shè)備類。2.對(duì)象在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)中，類通常被當(dāng)作一種模板，對(duì)象是通過(guò)模板生成的?？梢院?jiǎn)單地這樣理解，對(duì)象是使用類這個(gè)“模子”一個(gè)個(gè)地“印制”出來(lái)的，一個(gè)類可以“印制”多個(gè)對(duì)象。3．類的屬性可見，通過(guò)對(duì)象的不同特征可以區(qū)分同一個(gè)類的不同對(duì)象。類的屬性（property）是用來(lái)保存對(duì)象的特征的。4.類的方法類的方法（method）代表一類事物所具備的動(dòng)作，可以理解為一種動(dòng)態(tài)特征。類的方法（某類對(duì)象所具有的共同的動(dòng)作）是不會(huì)自動(dòng)發(fā)生的，只有在某種條件滿足（或者說(shuō)某種事件發(fā)生）時(shí)才會(huì)被激發(fā)。5.派生和繼承繼承和派生是類之間同一種關(guān)系的不同表達(dá)方法。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)允許開發(fā)人員對(duì)類進(jìn)行繼承（inheritance），繼承后的類仍具有被繼承類的特點(diǎn)，同時(shí)又會(huì)出現(xiàn)新的特點(diǎn)。在類的繼承中，被繼承的類被稱為基類（又稱父類），由基類繼承的類被稱為派生類（又稱子類）。派生類自動(dòng)獲得基類的所有屬性和方法，而且可以在派生類中添加新的屬性和方法。6.多態(tài)性多態(tài)（polymorphism）是指同一個(gè)類的對(duì)象在不同的場(chǎng)合中能夠表現(xiàn)出不同的行為和特征。7.封裝封裝（encapsulation）就是所謂的信息隱藏。封裝提供了外界與對(duì)象交互的控制機(jī)制，設(shè)計(jì)者和實(shí)施者可以公開外界需要直接操作的屬性和行為，而把其他的屬性和行為隱藏在對(duì)象內(nèi)部。二、類和對(duì)象在C#中，所有的內(nèi)容都被封裝在類中，類是C#的基礎(chǔ)，每個(gè)類都是通過(guò)屬性、方法及其他成員來(lái)表達(dá)事物的狀態(tài)和行為的。事實(shí)上，編寫C#程序的主要任務(wù)就是定義各種類及類中的各種成員。1.類的聲明類是C#的一種自定義數(shù)據(jù)類型，聲明類的一般語(yǔ)法格式如下。[類修飾符]class類名[:基類類名]{類的成員;}[;]2.類的成員類的成員可以分為兩大類：類本身所聲明的和從基類中繼承的。在C#中，按照類的成員是否為函數(shù)可將其分為兩種：一種不以函數(shù)形式體現(xiàn)，稱為成員變量；另一種以函數(shù)形式體現(xiàn)，稱為成員函數(shù)。類成員的訪問(wèn)修飾符類的每個(gè)成員都需要設(shè)定訪問(wèn)修飾符，不同的修飾符會(huì)導(dǎo)致成員的訪問(wèn)權(quán)限不同。靜態(tài)成員與非靜態(tài)成員類的成員要么是靜態(tài)成員，要么是非靜態(tài)成員（又稱實(shí)例成員）。聲明一個(gè)靜態(tài)成員只需要在聲明成員的語(yǔ)句前加上static保留字，如果沒有這個(gè)保留字就默認(rèn)其為非靜態(tài)成員。二者的區(qū)別在于，靜態(tài)成員為類所有，而非靜態(tài)成員為類的對(duì)象所有；靜態(tài)成員只能由類訪問(wèn)，而非靜態(tài)成員只能由對(duì)象訪問(wèn)。3．對(duì)象的聲明C#程序定義類的最終目的是在創(chuàng)建類的對(duì)象后使用它。（1）聲明對(duì)象名的一般語(yǔ)法格式如下。類名對(duì)象名;（2）使用new關(guān)鍵字建立類的實(shí)例，一般語(yǔ)法格式如下。對(duì)象名=new類名();4．對(duì)象初始化器對(duì)象初始化器功能強(qiáng)大，可以幫助開發(fā)人員更加容易地將對(duì)象添加到集合中。作為開發(fā)人員，利用對(duì)象初始化器就能以更簡(jiǎn)潔的方式來(lái)定義對(duì)象，并在初始化對(duì)象后，將其添加到集合中。三、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)構(gòu)造函數(shù)是當(dāng)類實(shí)例化時(shí)首先執(zhí)行的函數(shù)；析構(gòu)函數(shù)是當(dāng)實(shí)例（對(duì)象）從內(nèi)存中銷毀前最后執(zhí)行的函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)的執(zhí)行是無(wú)條件的，并且不需要開發(fā)人員手動(dòng)干預(yù)。1.構(gòu)造函數(shù)在C#中，構(gòu)造函數(shù)是特殊的成員函數(shù)，它主要用于為對(duì)象分配空間，完成初始化工作。對(duì)于值類型變量自動(dòng)初始化為其本身的默認(rèn)值，數(shù)值類型變量自動(dòng)初始化為0，布爾類型變量自動(dòng)初始化為false。而對(duì)于所有引用類型的變量，自動(dòng)初始化為其默認(rèn)值null。2.析構(gòu)函數(shù)析構(gòu)函數(shù)也是類的特殊成員函數(shù)，它主要用于釋放類實(shí)例。析構(gòu)函數(shù)的特殊性表現(xiàn)在以下4個(gè)方面。（1）析構(gòu)函數(shù)的名字與類名相同，但它前面需要加一個(gè)波浪線符號(hào)“～”。（2）析構(gòu)函數(shù)不能帶參數(shù)，也沒有返回值。（3）當(dāng)撤銷對(duì)象時(shí)，自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。（4）析構(gòu)函數(shù)不能被繼承，也不能被重載。四、方法1.方法的定義與調(diào)用方法是類中用于計(jì)算或進(jìn)行其他操作的函數(shù)成員。（1）方法的定義方法由方法頭和方法體組成，其一般語(yǔ)法格式如下。修飾符返回值類型方法名(形式參數(shù)列表){方法體各語(yǔ)句;}（2）從方法返回一般來(lái)說(shuō)有兩種情況會(huì)導(dǎo)致方法返回。當(dāng)碰到方法的結(jié)束大括號(hào)“}”時(shí)。當(dāng)執(zhí)行到return語(yǔ)句時(shí)。return語(yǔ)句的使用場(chǎng)景有兩種，一種用在void方法中（沒有返回值的方法），另一種用在有返回值的方法中。2.方法的參數(shù)類型在調(diào)用方法時(shí)，可以為方法傳遞一個(gè)或多個(gè)值。傳給方法的值叫作實(shí)參（argument），在方法內(nèi)部，接收實(shí)參的變量叫作形參（parameter），形參在緊跟方法名的小括號(hào)中聲明。C#中的參數(shù)類型主要有值參數(shù)、引用參數(shù)和輸出參數(shù)。3.方法的重載類中兩個(gè)及以上的名稱相同的方法（包括隱藏的、繼承的方法），只要使用的參數(shù)類型或參數(shù)個(gè)數(shù)不同，編譯器就能知道在何種情況下應(yīng)該調(diào)用哪個(gè)方法，這就叫方法的重載。重載是面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的一個(gè)重要特征。通過(guò)重載，可以使多個(gè)具有相同功能但參數(shù)不同的方法共享同一個(gè)方法名。4.靜態(tài)方法與非靜態(tài)方法類的成員類型有靜態(tài)和非靜態(tài)兩種，因此方法也有靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法（也叫實(shí)例方法）兩種。使用static修飾符的方法被稱為靜態(tài)方法，沒有使用static修飾符的方法被稱為非靜態(tài)方法。靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法的區(qū)別是，靜態(tài)方法為類所有，非靜態(tài)方法為該類定義的對(duì)象（實(shí)例）所有。5.運(yùn)算符的重載為類定義自己的運(yùn)算符的操作被稱為運(yùn)算符重載（OperatorOverloading）。6.遞歸遞歸是計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)中的一個(gè)很重要的工具。遞歸較難理解，但在編程時(shí)使用遞歸有很好的效果。遞歸有時(shí)可以大大簡(jiǎn)化程序代碼，特別是對(duì)于某些問(wèn)題，使用常規(guī)方法編寫程序很困難，但遞歸卻能達(dá)到意想不到的效果。類的方法如果在方法體內(nèi)直接或間接地自己調(diào)用自己（方法的嵌套調(diào)用）就稱為遞歸方法。7.基于元組的“多”返回值數(shù)據(jù)臨時(shí)分組的最常用場(chǎng)景是方法的返回值。元組是一種可以存儲(chǔ)多個(gè)不同類型的值的輕級(jí)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。五、屬性屬性是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體特征的抽象，它提供了一種對(duì)類或?qū)ο笮再|(zhì)的訪問(wèn)。屬性所描述的是狀態(tài)信息，在類的某個(gè)實(shí)例中，屬性的值表示該對(duì)象相應(yīng)的狀態(tài)值。C#中的屬性充分體現(xiàn)了對(duì)象的封裝性：不直接操作類的數(shù)據(jù)內(nèi)容，而是通過(guò)訪問(wèn)器進(jìn)行訪問(wèn)（訪問(wèn)器用于訪問(wèn)類的屬性或字段的函數(shù)，可使用獲取訪問(wèn)器get方法和設(shè)置訪問(wèn)器set方法對(duì)屬性或字段的值進(jìn)行讀寫）。1.屬性的聲明由于屬性用于表達(dá)事物的狀態(tài)，所以屬性的存取方式可以是讀，也可以是寫。讀、寫屬性分別用get方法和set方法表示。2.屬性的訪問(wèn)類的屬性成員的訪問(wèn)方法與類的變量成員的訪問(wèn)方法完全相同，如果屬性是靜態(tài)成員，則通過(guò)“類名.屬性成員名”訪問(wèn)；如果屬性是非靜態(tài)成員，則通過(guò)“對(duì)象名.屬性成員名”訪問(wèn)。六、索引指示器C#提供了索引指示器（indexer），為對(duì)象編寫索引指示器后，可以像訪問(wèn)數(shù)組元素一樣訪問(wèn)對(duì)象。它的引入也是為了使編寫的程序更加直觀、簡(jiǎn)潔、易于理解，它以訪問(wèn)數(shù)組的方法來(lái)訪問(wèn)類的數(shù)據(jù)成員，而實(shí)際的讀/寫操作則是通過(guò)get訪問(wèn)器和set訪問(wèn)器來(lái)完成的。七、委托和事件委托，顧名思義，就是中間代理人的意思。通俗地說(shuō)，委托是一個(gè)可以引用方法的對(duì)象，當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)委托時(shí)，也就創(chuàng)建了一個(gè)引用方法的對(duì)象，進(jìn)而可以調(diào)用該方法，即委托可以調(diào)用它所指向的方法。事件是建立在委托基礎(chǔ)上的另一個(gè)重要特性。從本質(zhì)上說(shuō)，事件會(huì)在某件事發(fā)生時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行一些語(yǔ)句。事件是特殊化的委托，委托是事件的基礎(chǔ)。八、C#常用的基礎(chǔ)類1.Math類與Random類2.字符串九、命名空間在C#中，系統(tǒng)提供了命名空間來(lái)組織程序。命名空間既可以做程序的內(nèi)部組織系統(tǒng)，又可以做程序的外部組織系統(tǒng)。當(dāng)作為外部組織系統(tǒng)時(shí)，命名空間中的元素可以被其他程序使用。1．教學(xué)以學(xué)生