Следует понимать, что свойства (в отличие от традиционных методов чтения и модификации) еще и упрощают работу с типами, поскольку свойства способны "реагировать" на внутренние операции в C#. Например, предположим, что тип класса Employee имеет внутренний приватный член, представляющий значение возраста работника. Вот соответствующая модификация класса.
public class Employee {
…
// Текущий возраст работника.
private int empAge;
public Employee(string fullName, int age, int empID, float currPay) {
…
this.empAge = age;
}
public int Age {
get { return empAge; }
set { empAge = value; }
}
public void DisplayStats() {
…
Console.WriteLine("Возраст: {0} ", empAge);
}
}
Теперь предположим, что вы создали объект Employee с именем joe. Вы хотите, чтобы в день рождения работника значение переменной возраста увеличивалось на единицу. Используя традиционные методы чтения и модификации, вы должны применить, например, следующий программный код.
Employee joe = new Employee();
joe.SetAge(joe.GetAge() + 1);
Но если инкапсулировать empAge, используя "правильный" синтаксис, вы сможете просто написать:
Employee joe = new Employee();
joe.Age++;
Внутреннее представление свойств в C#
Многие программисты (особенно те, которые привыкли использовать C++) стремятся использовать традиционные префиксы get_ и set_ для методов чтения и модификации (например, get_FullName() и set_FullName()). Против самого соглашения возражений нет. Однако следует знать, что "за кадром" свойства в C# представляются программным кодом CIL, использующим такие же префиксы. Например, если открыть компоновочный блок Employees.exe с помощью ildasm.exe, вы увидите, что каждое свойство XXX на самом деле сводится к скрытым методам get_XXX()/set_XXX() (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Отображение свойств XXX в скрытые методы get_XXX() и set_XXX()
Предположим теперь, что тип Employee имеет частный член-переменную с именем empSSN для представления номера социальной страховки работника. Эта переменная устанавливается через параметр конструктора, а для управления этой переменной используется свойство SocialSecurityNumber.
// Добавление поддержки нового поля, представляющего SSN-код.
public class Employee {
…
// Номер социальной страховки (SSN).
private string empSSN;
public Employes (string fullName, int age, int empID, float currPay, string ssn) {
…
this.empSSN = ssn;
}
public string SocialSecurityNumber {
get { return empSSN; }
set { empSSN = value; }
}
public void DisplayStats() {
…
Console.WriteLine("SSN: {0} ", empSSN);
}
}
Если бы вы также определили два метода get_SocialSecurityNumber() и set_SocialSecurityNumber(), то получили бы ошибки компиляции.
// Свойство в C# отображается в пару методов get_/set_.
public class Employee {
// ОШИБКА! Уже определены самим свойством!
public string get_SocialSecurityNumber() { return empSSN; }
public void set_SocialSecurityNumber(string val) { empSSN = val; }
}
Замечание. В библиотеках базовых классов .NET всегда отдается предпочтение свойствам типа (в сравнении с традиционными методами чтения и модификации). Поэтому, чтобы строить пользовательские типы, которые хорошо интегрируются с платформой .NET, следует избегать использования традиционных методов get и set.
Контекст операторов get и set для свойств
До появления C# 2005 область видимости get и set задавалась исключительно модификаторами доступа в определении свойства.
// Логика get и set здесь открыта,
// в соответствии с определением свойства.
public string SocialSecurityNumber {
get {return empSSN;}
set {empSSN = value;}
}
В некоторых случаях бывает нужно указать свои области видимости для методов get и set. Чтобы сделать это, просто добавьте префикс доступности (в виде соответствующего ключевого слова) к ключевому слову get или set (при этом область видимости без уточнения будет соответствовать области видимости из определения свойства).
// Пользователи объекта могут только получить значение,
// но производные типы могут также установить значение.
public string SocialSecurityNumber {
get { return empSSN;}
protected set {empSSN = value;}
}
В данном случае логика set для SocialSecurityNumber может вызываться только данным классом и производными классами, а поэтому не может быть доступна на уровне экземпляра объекта.
Свойства, доступные только для чтения, и свойства, доступные только для записи
При создании типов класса можно создавать свойства, доступные только для чтения. Для этого просто создайте свойство без соответствующего блока set. Точно так же, если вы хотите иметь свойство, допускающее только запись, опустите блок get. Для нашего примера в этом нет необходимости, но вот как можно изменить свойство SocialSecurityNumber, чтобы оно было доступно только для чтения.
public class Employee {
…
// Теперь это свойство, доступное только для чтения.
public string SocialSecurityNumber {get {return empSSN;}}
}
При таком изменений единственным способом установки номера социальной страховки для работника оказывается установка этого номера через аргумент конструктора.
В C# также поддерживаются статические свойства. Вспомните из главы 3, что статические члены доступны на уровне класса, а не экземпляра (объекта) этого класса. Например, предположим, что тип Employee определяет элемент статических данных, представляющий название организации, в которой трудоустроен работник. Можно определить статическое свойство (например, уровня класса) так, как показано ниже.
// Статические свойства должны оперировать со статическими данными!
public class Employee {
private static string companyName;
public static String Company {
get { return companyName; }
set { companyName = value; }
}
…
}
Статические свойства используются точно так же, как статические методы.
// Установка и чтение названия компании,
// в которой трудоустроены эти работники…
public static int Main(string[] args) {
Employee.Company = "Intertech training";
Console.WriteLine("Эти люди, работают в {0} ", Employee.Company);
…
}
Также вспомните из главы 3, что в C# поддерживаются статические конструкторы. Поэтому, если вы хотите, чтобы статическое свойство companyName всегда устанавливалось равным Intertech Training, можете добавить в класс Employee член следующего вида.
// Статический конструктор без модификаторов доступа и аргументов.
public class Employee {
…
static Employee() {
companyName = "Intertech Training";
}
}
В данном случае мы ничего не выиграли в результате добавления статического конструктора, если учесть, что тот же результат можно было бы достичь с помощью простого присваивания значения члену-переменной companyName, как показано ниже.
// Статические свойства должны оперировать со статическими данными!
public class Employee {
private static string companyName = "Intertech Training";
}
Однако следует вспомнить о том. что статические конструкторы оказываются очень полезными тогда, когда значения для статических данных становятся известны только в среде выполнения (например, при чтении из базы данных).
В завершение нашего обзора возможностей инкапсуляции следует подчеркнуть, что свойства используются с той же целью, что и классическая пара методов чтения/модификации данных. Преимущество свойств заключается в том, что пользователи объекта получают возможность изменять внутренние данные, используя для этого один именованный элемент.
Второй принцип: поддержка наследования в C#
Теперь, после исследования различных подходов, позволяющих создавать классы с хорошей инкапсуляцией, пришло время заняться построением семейств связанных классов. Как уже упоминалось, наследование является принципом ООП, упрощающим многократное использование программного кода. Наследование бывает двух видов: классическое наследование (отношение подчиненности, "is-a") и модель локализации/делегирования (отношение локализации, "has-a"). Сначала мы рассмотрим классическую модель отношения подчиненности.
