第8篇：类和对象——面向对象编程 原生中文编程

第8篇类和对象——面向对象编程**作者**中文编程倡导者—— 李金雨联系方式wbtm2718qq.com**目标读者**编程入门零基础核心理念使用华为仓颉原生中文编程体验真正的国产编程语言一、开篇引入1.1 从过程到对象前面的课程我们学习的是面向过程编程——按照步骤一步一步执行。现在我们要学习更强大的面向对象编程——把现实世界的事物抽象成对象。1.2 什么是对象生活例子你周围的一切都是对象学生对象有姓名、年龄、班级能学习、能考试手机对象有品牌、颜色、价格能打电话、能拍照汽车对象有品牌、颜色、速度能启动、能刹车每个对象都有属性特征姓名、年龄、颜色…方法行为学习、打电话、启动…1.3 关于类定义的语法思考在学习类之前我们再聊聊仓颉的语法设计。仓颉的类定义是class 学生 { var 姓名: String var 年龄: Int64 init(姓名: String, 年龄: Int64) { this.姓名 姓名 this.年龄 年龄 } }这里又出现了类型后置的问题var 姓名: String中类型String放在了变量名后面。如果仓颉能像C#那样// C#风格class学生{publicstring姓名;publicint年龄;public学生(string姓名,int年龄){this.姓名姓名;this.年龄年龄;}}这样读起来就是字符串姓名而不是姓名字符串更符合中国人的定语前置习惯不过仓颉的class关键字表示类还是比较直观的。而且类名、属性名、方法名都可以用中文这一点很好1.4 本课目标今天我们要学习什么是类模板什么是对象实例如何定义类如何创建对象属性特征和方法行为构造函数做一个学生管理系统二、概念讲解2.1 类Class——对象的模板什么是类类是创建对象的模板或蓝图。就像建筑图纸图纸类定义了房子应该有什么房间、门窗根据图纸可以建造很多房子对象定义类class 学生 { // 属性特征 var 姓名: String var 年龄: Int64 var 班级: String // 构造函数 init(姓名: String, 年龄: Int64, 班级: String) { this.姓名 姓名 this.年龄 年龄 this.班级 班级 } // 方法行为 func 自我介绍(): Unit { println(大家好我叫${姓名}今年${年龄}岁来自${班级}班。) } func 学习(): Unit { println(${姓名}正在认真学习...) } func 考试(成绩: Int64): Unit { println(${姓名}考了${成绩}分) if (成绩 60) { println(及格了) } else { println(不及格要加油) } } }再次吐槽类型后置var 姓名: String、func 自我介绍(): Unit类型都放在了后面。如果改进成类型前置// 设想中的改进 class 学生 { String 姓名 Int64 年龄 func 自我介绍(): Unit { // 返回类型后置还可以接受 // 代码 } }希望华为能在未来版本中考虑2.2 对象Object——类的实例什么是对象对象是根据类创建的具体事物。就像根据图纸建造的房子图纸类定义了房子的结构房子1对象张三的家房子2对象李四的家创建对象main() { // 创建学生对象 let 张三 学生(张三, 15, 初三(1)) let 李四 学生(李四, 16, 初三(2)) let 王五 学生(王五, 15, 初三(1)) // 使用对象的方法 张三.自我介绍() 张三.学习() 张三.考试(85) println() 李四.自我介绍() 李四.考试(92) }2.3 访问属性main() { let 张三 学生(张三, 15, 初三(1)) // 访问属性 println(姓名${张三.姓名}) println(年龄${张三.年龄}) // 修改属性 张三.年龄 16 println(修改后的年龄${张三.年龄}) }2.4 封装——保护数据什么是封装封装就是把数据保护起来只能通过特定方法访问。就像ATM机你的存款数据被保护在机器里只能通过插卡、输密码方法来访问代码示例class 银行账户 { // 私有属性外部不能直接访问 private var 余额: Float64 private var 密码: String // 公有属性 public var 账号: String public var 户名: String init(账号: String, 户名: String, 初始余额: Float64, 密码: String) { this.账号 账号 this.户名 户名 this.余额 初始余额 this.密码 密码 } // 存款公有方法 public func 存款(金额: Float64): Unit { if (金额 0) { 余额 余额 金额 println(存款成功当前余额${余额}) } else { println(存款金额必须大于0) } } // 取款公有方法 public func 取款(金额: Float64, 输入密码: String): Unit { if (输入密码 ! 密码) { println(密码错误) return } if (金额 余额) { println(余额不足) return } 余额 余额 - 金额 println(取款成功当前余额${余额}) } // 查询余额公有方法 public func 查询余额(输入密码: String): Float64 { if (输入密码 ! 密码) { println(密码错误) return 0.0 } return 余额 } } main() { let 我的账户 银行账户(622202123456789, 张三, 1000.0, 123456) println(户名${我的账户.户名}) println(账号${我的账户.账号}) // 存款 我的账户.存款(500.0) // 取款 我的账户.取款(200.0, 123456) // 查询余额 let 余额 我的账户.查询余额(123456) println(当前余额${余额}) }三、动手实践3.1 基础练习学生类// 学生类 class 学生 { // 属性 var 姓名: String var 年龄: Int64 var 班级: String var 成绩: Int64 // 构造函数 init(姓名: String, 年龄: Int64, 班级: String, 成绩: Int64) { this.姓名 姓名 this.年龄 年龄 this.班级 班级 this.成绩 成绩 } // 方法 func 自我介绍(): Unit { println(大家好我叫${姓名}今年${年龄}岁来自${班级}班。) } func 学习(): Unit { println(${姓名}正在认真学习...) } func 考试(): Unit { println(${姓名}参加了考试考了${成绩}分) if (成绩 90) { println(评价优秀) } else if (成绩 80) { println(评价良好) } else if (成绩 60) { println(评价及格) } else { println(评价不及格) } } func 升级(): Unit { 年龄 年龄 1 println(${姓名}升级了现在${年龄}岁) } } main() { println( 学生管理系统 ) println() // 创建学生对象 let 张三 学生(张三, 15, 初三(1), 85) let 李四 学生(李四, 16, 初三(2), 92) let 王五 学生(王五, 15, 初三(1), 78) // 学生列表 let 学生列表 [张三, 李四, 王五] // 显示所有学生信息 println(【所有学生】) for (学生 in 学生列表) { 学生.自我介绍() } println() // 让所有学生学习 println(【学习时间】) for (学生 in 学生列表) { 学生.学习() } println() // 让所有学生考试 println(【考试时间】) for (学生 in 学生列表) { 学生.考试() println() } // 升级 println(【升级】) for (学生 in 学生列表) { 学生.升级() } }3.2 进阶练习图书类// 图书类 class 图书 { // 属性 var 书名: String var 作者: String var 出版社: String var 价格: Float64 var 是否借出: Bool // 构造函数 init(书名: String, 作者: String, 出版社: String, 价格: Float64) { this.书名 书名 this.作者 作者 this.出版社 出版社 this.价格 价格 this.是否借出 false } // 方法 func 显示信息(): Unit { println(《${书名}》) println(作者${作者}) println(出版社${出版社}) println(价格${价格}元) println(状态${是否借出 ? 已借出 : 可借阅}) } func 借阅(): Unit { if (是否借出) { println(抱歉《${书名}》已被借出) } else { 是否借出 true println(《${书名}》借阅成功) } } func 归还(): Unit { if (!是否借出) { println(《${书名}》没有被借出) } else { 是否借出 false println(《${书名}》归还成功) } } } main() { println( 图书馆管理系统 ) println() // 创建图书 let 图书1 图书(西游记, 吴承恩, 人民文学出版社, 45.0) let 图书2 图书(红楼梦, 曹雪芹, 人民文学出版社, 50.0) let 图书3 图书(三国演义, 罗贯中, 人民文学出版社, 48.0) let 图书列表 [图书1, 图书2, 图书3] // 显示所有图书 println(【图书馆藏书】) for (图书 in 图书列表) { 图书.显示信息() println() } // 借阅图书 println(【借阅操作】) 图书1.借阅() 图书1.借阅() // 再次借阅应该失败 println() // 归还图书 println(【归还操作】) 图书1.归还() }3.3 挑战练习游戏角色类// 游戏角色类 class 角色 { // 属性 var 名字: String var 职业: String var 等级: Int64 var 生命值: Int64 var 魔法值: Int64 var 攻击力: Int64 var 防御力: Int64 // 构造函数 init(名字: String, 职业: String) { this.名字 名字 this.职业 职业 this.等级 1 this.生命值 100 this.魔法值 50 this.攻击力 10 this.防御力 5 } // 方法 func 显示状态(): Unit { println(【${名字}】) println(职业${职业}) println(等级${等级}) println(生命值${生命值}) println(魔法值${魔法值}) println(攻击力${攻击力}) println(防御力${防御力}) } func 升级(): Unit { 等级 等级 1 生命值 生命值 20 魔法值 魔法值 10 攻击力 攻击力 5 防御力 防御力 3 println(${名字}升级了当前等级${等级}) } func 攻击(目标: 角色): Unit { let 伤害 攻击力 - 目标.防御力 if (伤害 0) { 目标.生命值 目标.生命值 - 伤害 println(${名字}攻击了${目标.名字}造成${伤害}点伤害) } else { println(${名字}攻击了${目标.名字}但未造成伤害) } } func 是否存活(): Bool { return 生命值 0 } } main() { println( 角色对战 ) println() // 创建角色 let 战士 角色(亚瑟, 战士) let 法师 角色(梅林, 法师) // 显示初始状态 println(【初始状态】) 战士.显示状态() println() 法师.显示状态() println() // 升级 println(【升级】) 战士.升级() 战士.升级() println() // 对战 println(【对战开始】) while (战士.是否存活() 法师.是否存活()) { 战士.攻击(法师) if (法师.是否存活()) { 法师.攻击(战士) } println() } // 显示结果 println(【对战结束】) if (战士.是否存活()) { println(${战士.名字}获胜) } else { println(${法师.名字}获胜) } }四、知识总结4.1 核心概念回顾类创建对象的模板对象类的实例属性对象的特征方法对象的行为构造函数创建对象时初始化封装保护数据4.2 关于语法设计的总结仓颉的类定义语法class 学生 { var 姓名: String var 年龄: Int64 init(姓名: String, 年龄: Int64) { this.姓名 姓名 this.年龄 年龄 } }优点class关键字直观类名、属性名、方法名可以用中文支持封装可以改进的地方属性类型后置方法返回类型后置如果改进成类型前置// 设想中的改进 class 学生 { String 姓名 Int64 年龄 学生(String 姓名, Int64 年龄) { this.姓名 姓名 this.年龄 年龄 } }希望华为能在未来版本中考虑4.3 关键代码速查// 定义类 class 类名 { // 属性 var 属性名: 类型 // 构造函数 init(参数: 类型) { this.属性名 参数 } // 方法 func 方法名(): 返回类型 { return 结果 } } // 创建对象 let 对象 类名(参数) // 访问属性 对象.属性名 // 调用方法 对象.方法名()4.4 常见错误提醒错误现象原因解决方法属性未初始化构造函数中没有赋值在init中初始化无法访问私有属性属性是private使用公有方法访问方法调用错误方法名错误或对象为空检查方法名和对象五、课后作业5.1 巩固练习必做练习1设计汽车类属性品牌、颜色、速度、油量方法启动、加速、刹车、加油练习2设计动物类属性名字、种类、年龄方法吃、睡、叫练习3设计购物车类属性商品列表、总价方法添加商品、删除商品、计算总价5.2 创意编程选做创意1设计游戏角色系统战士、法师、弓箭手等不同职业。创意2设计银行账户系统支持存款、取款、转账、查询余额。创意3设计学校管理系统学生、老师、课程、成绩管理。5.3 下篇预习下一篇我们将学习继承和多态这是面向对象编程的高级特性。恭喜你完成了第8篇的学习现在你已经掌握了面向对象编程的基础可以创建类和对象了下节课我们将学习继承和多态这是更强大的面向对象特性