C#入門經典 －－ 8.1 什麼是對象編程

       在傳統的應用程式中，執行常常是簡單、線性。把應用程式載入到記憶體中，從A點開始執行，在B點結束，然後在記憶體中卸載，在這個過程中可能用到其他各種實體，例如儲存介質上的檔案或視訊卡的功能，但處理的主體總是位於一個地方。此時的代碼一般與使用各種數學和邏輯方式處理資料相關。處理方法通常比較簡單，使用基本的資料類型。
       而使用OOP，事情就不是這麼直接了。儘管可以獲得相同的效果，但其實現方式是完全不同的。OOP技術以結構、資料的函數以及資料和資料之間的互動操作作為基礎。這通常意味著要把更多的精力放在項目的設計階段，但項目的可擴張性比較高。一旦對某種類型的資料的表達方式達成一致，這種表達方式就會應用到應用程式以後的版本中，甚至是全新的應用程式中。這種一致的表達方式可以大大減少開發時間。
       除了資料表達方式的一致外，OOP編程還常常可以簡化任務，因為較抽象實體的結構和用法也是一致的。例如，不僅把輸出結果發送給裝置（例如印表機）所使用的資料格式是一致的，而且與該裝置交換資料的方法也是一致的。

8.1.1 什麼是對象
       對象是OOP應用程式的一個組成組件。這個組成組件封裝了部分應用程式，這部分程式可以是一個過程、一些資料或一些更抽象的實體。
       簡單地說，對象非常類似於結構類型，包含變數成員和函數類型。它所包含的變數組成了儲存在對象中的資料，其中包含的函數可以訪問對象的功能。略為複雜的對象可能不包含任何對象，而只包含函數，表示一個過程。
       C#中的對象是從類型中建立的，就像變數一樣。對象的類型在OOP中有一個特殊的名稱：類。可以使用類的定義執行個體化對象，這表示建立該類的一個執行個體。“類的執行個體”和對象表示相同的含義，注意“類”和“對象”是完全不同的概念。

1、屬性和欄位
       屬性和欄位可以訪問對象中包含的資料。這個資料可以用於區分不同的對象。因為同一個類的不同對象在屬性和欄位中儲存了不同的值。
       欄位和屬性都可以輸入，所以可以把資訊儲存在欄位和屬性中，作為string變數、int變數等。但是，屬性和欄位是不同的，因為屬性不能直接存取資料。屬性可以限制輸入值的取值範圍，而確保輸入值具有確定的意義。
       一般情況下，在訪問狀態下最好提供屬性，而不是欄位，因為這樣可以更好地控制整個過程，這個選擇不會影響使用對象執行個體的代碼，因為使用屬性和欄位的文法是相同的。
       對屬性的讀寫訪問也可以由對象來明確定義。某些屬性是唯讀，只能查看他們的值，而不能改變它們（至少不能直接改變）。這通常是同時讀取幾個狀態的一個有效技巧。也可以通過查看幾個屬性，把相同的資料群組合起來，但這樣的屬性可以節省時間和精力。還可以有唯寫的屬性，其操作方式是類似的。
       除了對屬性的讀寫訪問外，還可以為欄位和屬性指定另一種訪問，稱為可訪問性。這種可訪問性確定了什麼代碼可以訪問這些成員，它們是可用於所有代碼（公用），還是只能用於類中的代碼（私人），或者更複雜的模式。常見的情況是把欄位設定為是私人，通過公用屬性訪問它們。這樣，類中的代碼就可以直接存取儲存在欄位中的資料，而公用屬性禁止外部使用者訪問這些資料，以防止他們在其中放置無效的內容。
      要更清楚地說明這個問題，可以把可訪問性與變數的範圍等同起來。例如，私人欄位和屬性可以看作是擁有它們的對象的局部成員，而公用欄位和屬性的範圍也包括對象外部的代碼。

2、方法
      “方法”這個術語用於表示對象中的函數。這些函數調用的方式與其他函數相同，使用傳回值和參數的方式也相同。
       方法用於訪問對象的功能。與欄位和屬性一樣，方法也可以是公用或私人的，按照需要限制訪問外部代碼的訪問。它們常常使用對象的狀態影響它們的操作，在需要時訪問私人成員，如私人欄位。
       注意：在UML中，方法中的每個參數帶有下述標識符之一：in、out或inout。它們用於表示資料流的方向，其中out、inout大致對應於C#關鍵字out和ref。in大致對應於C#中不使用這兩個關鍵字的情況。

8.1.2 所有的東西都是對象
      實際上，C#和.NET Framework中的所有東西都是對象。

8.1.3 對象的生命週期
       每個對象都一個明確定義的生命週期，除了“正在使用”的正常狀態之外，還有兩個重要的階段：

• 構造階段：對象最初進行執行個體化的時期。這個初始化過程成為構造階段，由建構函式完成。
• 析構階段：在刪除一個對象時，常常需要執行一些清理工作，例如釋放記憶體，這由解構函式完成。

1、建構函式
       對象的初始化過程是自動完成的。我們不需要找一個適合於儲存新對象的記憶體空間。但是，在初始化對象的過程中，有時需要執行一些額外的工作。例如，需要初始化Object Storage Service的資料。建構函式就是用於初始化資料的函數。
       所有的對象都有一個預設的建構函式，該函數沒有參數，與類同名。一個類定義可以包含若干個帶參數的建構函式，稱為非預設建構函式。代碼可以使用它們以多種方式執行個體化對象，例如給儲存在對象中的資料提供初始值。
       在C#中，建構函式用new關鍵字來調用。
       建構函式與欄位、屬性和方法一樣，可以是公用或私人的。在類外部的代碼不能使用私人建構函式執行個體化對象，而必須使用公用建構函式。
       解構函式由.NET Framework用於清理對象。一般情況下，不需要提供解構函式的代碼，而是由預設的解構函式執行操作。但是，如果在刪除對象執行個體前，需要完成一些重要的操作，就應提供特定的解構函式。
       注意不能過度地依賴解構函式釋放對象執行個體使用的資源，因為在不再使用某個對象後，該資源會長時間被該對象佔用。如果所使用的資源非常重要，這樣做就有可能出現問題。

8.1.4 靜態和執行個體類成員
       屬性、方法和欄位等成員是對象執行個體所特有的，除此之外，還有靜態成員（也稱為共用成員），例如靜態方法、靜態屬性或靜態欄位。靜態成員可以在類的執行個體之間共用，所以可以將它們看作類的全域對象。靜態屬性和靜態欄位可以訪問獨立於任何對象執行個體的資料，靜態方法可以執行與物件類型相關、但與對象執行個體無關的命令。在使用靜態成員時，甚至不需要執行個體化對象。
       在許多情況下，靜態屬性和方法有很好的效果。例如，可以使用靜態屬性跟蹤給類建立了多少個執行個體。
       在UML文法中，類的靜態成員用底線表示。
       靜態類只能包含靜態成員，不需要建構函式的定義，因為按照定義，它根本不能執行個體化。