Введение в ООП
VB .NET значительно расширяет событийную модель программирования прежних версий VB, в основу которой были заложены элементы управления. В VB .NET вся программа состоит из самостоятельных объектов, взаимодействующих друг с другом. Объекты создаются по шаблонам, называемым классами. Объекты, построенные на базе одного класса:
- обладают сходными
свойствами и выполняют сходные операции;
- не могут взаимодействовать
друг с другом способами, не предусмотренными в открытом интерфейсе вашей программы;
- изменяют свое текущее
состояние со временем при поступлении специального запроса (в VB .NET это
происходит при вызове метода или изменении свойства).
Одно из величайших преимуществ .NET заключается в том, что вы можете программировать классы на любом языке по своему выбору, и они будут нормально работать в любом другом языке. Например, написанный на VB .NET элемент можно будет использовать в С#, и наоборот, а благодаря среде Common Language Runtime выбор языка практически не отразится на быстродействии.
Классы как пользовательские типы
С этой точки зрения объект представляет собой переменную пользовательского типа, с которой ассоциированы функции обращения к данным и их проверки. Главный принцип работы с данными класса — замена прямого доступа к данным вызовом вспомогательных функций.
По мере освоения ООП перед вами откроются новые возможности, не ограничивающиеся простой проверкой или возвращением внутренних данных объекта.
Как объекты взаимодействуют друг с другом?
Пользователи прежних версий VB хорошо знакомы с подобным взаимодействием между объектами. В частности, именно это и происходит при вызове методов или задании свойств элементов. С точки зрения пользователя, запрос к другому объекту реализуется обращением к свойству или вызовом метода этого объекта. На внутреннем уровне в обработке запросов участвуют обобщенные версии функций и процедур VB .NET (см. главу 3). Таким образом, все подробности внутренней реализации остаются скрытыми от внешнего мира.
На жаргоне ООП этот принцип формулируется так: объекты взаимодействуют с другими объектами только посредством обмена сообщениями. Еще раз подчеркнем — объект никогда не должен напрямую работать с внутренними данными другого объекта. Все взаимодействие должно происходить на уровне сообщений (задания свойств и вызова методов). Проектируйте свои объекты по принципу «черного ящика»: объект реагирует на сообщения из определенного набора, а его фактическая реализация остается неизвестной.
Подведем итог. Все операции с объектами в программе должны сводиться к изменению их свойств и вызову методов. Не используйте открытые (глобальные) переменные в классах или объектах, созданных на их основе.
Терминология ООП
Отправной точкой во всей терминологии ООП является понятие класса. Классом называется шаблон, по которому создаются объекты.
Каждый объект, созданный на основе класса, называется экземпляром этого класса. Методы, свойства и процедуры событий, определенные внутри класса, называются членами. Предположим, вы пишете программу для работы с информацией о сотрудниках компании. Несомненно, в такой программе будет определен класс Employee; каждый экземпляр класса Employee будет соответствовать конкретному человеку. Члены класса Employee должны соответствовать специфике решаемых задач (например, в свойстве Name будет храниться имя работника, а метод Raise-Salary будет использоваться для повышения зарплаты).
Отношения между классами в программах
- Использование: непосредственная
зависимость.
- Включение: иногда называется
агрегированием. Реализует логические связи типа «является составной
частью».
- Наследование: реализует
логические связи типа «является частным случаем».
Вернемся к классической тройке. Отношение использования, самое очевидное и распространенное, всего лишь означает, что один класс зависит от другого. Во всех ситуациях, когда один объект посылает сообщение другому объекту, можно говорить о зависимости между этими объектами. В обобщенном случае класс А использует класс Б, если:
- член класса А отправляет
сообщение объекту класса Б
- член класса А создает
или возвращает объекты класса Б.
Термин «включение» (агрегирование) означает, что объект класса А содержит внутренние объекты класса Б.
На базе включения реализуется методика делегирования, когда поставленная перед внешним объектом задача перепоручается внутреннему объекту, специализирующемуся на решении задач такого рода. Агрегирование с делегированием методов было очень распространенным явлением в прежних версиях VB, поскольку этот принцип использовался при создании новых элементов (вспомните, как создавались новые, специализированные текстовые поля — вы размещали текстовое иоле внутри формы пользовательского элемента, а затем запускали программу-мастер, которая автоматически генерировала код делегирования).
Агрегирование по-прежнему широко используется в VB .NET, но во многих ситуациях ему на смену приходит наследование — третий тип отношений между классами. Наследование считается одним из четырех «краеугольных камней» ООП наряду с абстракцией, инкапсуляцией и полиморфизмом. Все четыре концепции будут рассмотрены в ближайших четырех разделах.
Абстракцией называется моделирование объектов в программе. Другими словами, речь идет об имитации реально существующих объектов, отражающей особенности их взаимодействия в окружающем мире. Так, первый объектно-ориентированный язык Simula (http://java.sun.com/people/jag/SimulaHistory.html) разрабатывался специально для задач имитации и моделирования. Впрочем, модные концепции виртуальной реальности выводят принцип абстракции на совершенно новый уровень, не связанный с физическими объектами. Абстракция необходима, потому что успешное использование ООП возможно лишь в том случае, если вы сможете выделить содержательные аспекты своей проблемы.
Приступая к построению объектной модели, всегда задавайте себе вопрос: какие свойства и методы должны входить в объект, чтобы он адекватно моделировал ситуацию для решения поставленной задачи?
В ООП термин «инкапсуляция» означает то, что мы обычно называем маскировкой данных. Скрывая данные, вы определяете свойства и методы для работы с ними. Вспомните, что говорилось выше, — успешное применение ООП возможно лишь в том случае, если все операции с внутренними данными объекта осуществляются посредством обмена сообщениями. Данные объекта хранятся в полях экземпляра; также часто встречается термин «переменные экземпляра». В сущности, это одно и то же, и выбор зависит в основном от того, к какому термину вы привыкли; в этой книге обычно используется термин «поля экземпляра». Текущее состояние объекта определяется текущими значениями полей экземпляра. Не забывайте главное правило: никогда не предоставляйте прямой доступ извне к полям экземпляра (внутренним данным объекта).
Вернемся к примеру с объектно-ориентированной программой для отдела кадров, в которой мы определили класс Employee. В переменных класса Еmplоуее могут храниться следующие сведения:
- Имя.
- Дата приема на работу.
- Текущая зарплата.
В качестве примера наследования представьте себе классы для отдельных категорий работников (класс Programmer, класс Manager и т. д.). Механизм, используемый для создания таких классов на базе класса Empl oyee, называется наследованием. В иерархии наследования класс Employee называется базовым, а класс Programmer — производным классом. Производные классы:
- всегда решают более
специализированные задачи, чем базовые классы;
- содержат все члены
базового класса (хотя поведение этих членов может быть совершенно иным).
Производный класс может содержать новые методы, не имеющие аналогов в базовом классе.
Например, в класс Manager может быть включено новое свойство Secretary.
Разработчики давно хотели видеть наследование в VB и громко жаловались на его отсутствие. Нельзя сказать, что шум был поднят на пустом месте, однако многие склонны переоценивать важность наследования. Дело в том, что наследование, если хорошенько разобраться, всего лишь избавляет программиста от необходимости заново писать готовый код. В наследовании нет никакой мистики — это лишь способ упростить повторное использование программного кода. В нашем примере классы Employee и Manager обладали рядом сходных черт (наличие даты найма, зарплаты и т. д.). Зачем программировать свойство Salary в двух местах, если код будет абсолютно одинаковым? При полноценной реализации наследования использование функциональности базового класса в производном классе практически не требует дополнительных усилий — производный класс изначально наследует все члены своего предка. Программист может переопределить некоторые члены базового класса в соответствии со спецификой производного класса. Например, если менеджер автоматически получает 8-процентную прибавку к зарплате, тогда как для большинства работников прибавка составляет всего 4%, метод RaiseSalагу класса Manager должен заменить метод RaiseSalary базового класса Employee. С другой стороны, методы вроде GetName в изменении не нуждаются и остаются в прежнем виде.
Напоследок мы хотим предупредить: не используйте наследование, если вы твердо не уверены в существовании логической связи «является частным случаем». Например, не создавайте класс Contractor (внештатный работник), производный от Employee, только для того, чтобы избавиться от хлопот по дублированию кода свойств имени или номера социального страхования. Внештатный работник не является служащим компании, и бухгалтер, простоты ради оформивший его по общим правилам, только наживет себе неприятности с налоговой инспекцией. То же относится и к вам: применение наследования при отсутствии логической связи «является частным случаем» приведет к печальным последствиям (см. главу 5).
В традиционной трактовке термин «полиморфизм» (от греческого «много форм») означает, что объекты производных классов выбирают используемую версию метода в зависимости от своего положения в иерархии наследования. Например, и в базовом классе Employee, и в производном классе Manager присутствует метод для повышения зарплаты работника. Тем не менее метод RaiseSalаrу для объектов класса Manager работает не так, как одноименный метод базового объекта Employee.
Классическое проявление полиморфизма при работе с классом Manager, производным от Empl oyee, заключается в том, что при вызове метода по ссылке на Empl oyee будет автоматически выбрана нужная версия метода (базового или производного класса). Допустим, в программе метод RaiseSalary вызывается по ссылке на Employee.
- Если ссылка на Empl
oyee в действительности относится к объекту Manager, будет вызван метод RalseSalary
класса Manager.
- В противном случае
вызывается стандартный метод RaiseSalary базового класса.
В обоих случаях объект выбирает метод в зависимости от полученного сообщения. При отправке сообщения не нужно знать, к какому классу фактически принадлежит объект; достаточно разослать сообщение всем объектам Employee и поручить выбор полиморфного метода компилятору.
Следующий пример показывает, почему полиморфизму придается такое большое значение. Одному из авторов доводилось консультировать компанию, занимавшуюся компьютерной обработкой медицинских анализов. Каждый раз, когда в процесс тестирования включался новый реактив, программистам приходилось просматривать многие тысячи строк кода, искать команды Select Case и добавлять в них секции Case для нового реактива. Стоило пропустить хотя бы одну... и нам бы не хотелось, чтобы этот реактив испытывался на наших анализах крови. Конечно, исправление многих команд Select Case превращало сопровождение в настоящий кошмар, требующий долгих часов тестирования.
Полиморфизм позволяет написать программу, которая в подобной ситуации ограничивается единственным изменением. Все, что от вас потребуется, — определить для нового реактива новый класс и правильно запрограммировать в нем переопределяемые или добавленные методы.
Почему? Потому что в главной программе можно будет использовать конструкции следующего вида:
For Each reagent in Reagents
reagent.Method Next
Показанный цикл будет автоматически работать с новым реактивом, а необходимость в долгих поисках Sel ect Case отпадет.
Select Case reagent Case iodine
' Действия с йодом Case benzene
' Действия с бензолом ' И т. д. для 100 разных случаев в 100 местах
В приведенном выше фрагменте цикл For Each перебирает все возможные реактивы, и благодаря волшебному свойству полиморфизма компилятор найдет метод, который должен вызываться для каждого конкретного реактива. Правильное использование полиморфизма избавит вас от громоздких команд Select Case, выбирающих нужное действие в зависимости от типа объекта.
Переход к использованию объектов
С давних времен в программировании использовалась структурная, процедурно-ориентированная модель. Сначала программист разбирался, что должна делать программа, а затем выбирал одно из двух:
- Задача разбивалась
на подзадачи; те, в свою очередь, делились на подзадачи следующего уровня
и т. д. Это продолжалось до тех пор, пока упрощение подзадач не позволяло
реализовать их непосредственно (подход «сверху вниз»).
- Программист писал процедуры
для решения простых задач и последовательно объединял их в более сложные процедуры,
пока недобивался нужного эффекта (подход «снизу вверх»).
Между ООП и процедурно-ориентированным программированием существуют два важных различия:
- В ООП программист сначала
выделяет классы, образующие объектную модель, и только после этого переходит
к анализу их методов и свойств.
- Методы и свойства
ассоциируются с классом, предназначенным для выполнения соответствующих операций.
Сейчас стоит повторить золотое правило программирования, нисколько не изменившееся с переходом на ООП: будьте проще. Использование простых классов заметно упрощает объектно-ориентированное программирование. Класс с простой внутренней структурой и небольшим числом внешних связей проще понять, а следовательно, и запрограммировать.
Описание логических связей между классами играет в ООП настолько важную роль, что появилась целая наука о построении диаграмм, иллюстрирующих отношения между классами. Чаще всего для описания логических связей применяется язык UML (Uniform Model Language). Средства построения диаграмм входят во многие системы автоматизированной разработки программ — такие, как Microsoft Visual Modeler и Visio, а также Rational Rose компании Rational Software (Visual Modeler входит в некоторые версии VS .NET).
Некоторые пакеты на основании диаграммы автоматически генерируют базовый код классов. За общими сведениями о UML мы рекомендуем обращаться на web-сайт Rational (www.rational.com/uml).
Итак, вы решили, какие классы должны входить в ваш проект. На следующем этапе построения объектной модели рассматриваются конкретные экземпляры этих классов. Попробуйте ответить на три вопроса:
- Каким состоянием
должен обладать объект?
- Какими отличительными
особенностями должен обладать объект?
- Каким должно быть поведение
объекта?
Текущее состояние объекта не обеспечивает его однозначной идентификации. Два объекта могут находиться в одинаковом состоянии, одинаково реагировать на внешние воздействия, но при этом они все равно остаются разными объектами (как два массива с одинаковым содержимым). Таким образом, должен существовать некий критерий, по которому объект можно отличить от других похожих объектов. К поведению объекта относится информация о том, что он делает в данный момент и что он теоретически может сделать в будущем. В VB .NET поведение объекта определяется его свойствами, методами и событиями.
Несомненно, эти три характеристики влияют друг на друга, и это обстоятельство должно учитываться в коде класса. Например, поведение объекта зависит от его текущего состояния: заблокированное текстовое поле ведет себя совсем не так, как доступное, и об этом следует помнить при проектировании класса.
На первый взгляд классы ООП и связанные с ними методы и свойства имеют много общего с процедурным подходом и модульным строением программ. Ключевое различие заключается в следующем:
Класс представляет собой шаблон для создания объектов, состояние которых изменяется со временем.
Выглядит слишком абстрактно? И вроде бы не имеет никакого отношения к программированию VB? Вспомните панель элементов Visual Basic. В прежних версиях VB каждая кнопка панели создавала объект, являющийся экземпляром класса соответствующего элемента.
А если бы панель элементов, готовая в любой момент создать новое текстовое поле или кнопку по вашему запросу, куда-то исчезла? Только представьте, какими сложными станут программы VB, если каждое текстовое поле придется оформлять в виде отдельного модуля! Кстати говоря, один модуль нельзя подключить к программе дважды, поэтому создание формы с двумя одинаковыми текстовыми полями потребует довольно изощренного программирования.
Благодаря существованию панели элементов VB всегда был объектно-ориентированным языком. Начиная с версии 4 в нем появилась возможность создавать некоторые типы объектов. Но только в VB .NET программист может определять классы для любых объектов и в полной мере использовать средства ООП на том же уровне, что и в C++ и С#. Более того, все языки .NET обеспечивают примерно равную эффективность п$и работе с классами.
В VB .NET, как и в прежних версиях VB, объекты создаются ключевым словом New (исключение составляют строки и массивы — для создания этих объектов предусмотрена сокращенная запись).
Рассмотрим практический пример — в .NET Framework входит полезный класс Random для работы со случайными числами. По своим возможностям этот класс превосходит функцию Rnd, сохраненную в языке для обеспечения обратной совместимости. Например, класс Random позволяет заполнить байтовый массив случайными числами от 0 до 255 или сгенерировать положительное случайное число в заданном интервале. Однако Random — не функция, а класс, методы которого вызываются с указанием конкретного экземпляра. А для этого необходимо предварительно создать экземпляр (проще говоря, объект) класса Random.
Сделать это можно несколькими способами, и в любом варианте используется ключевое слово New. Самый наглядный, хотя и не самый компактный способ заключается в отделении объявления класса от вызова New:
Dim aRandomlnstance As Random ' Объявление aRandomlnstance = New Random() ' Создание экземпляра
Многие программисты предпочитают использовать сокращенную запись:
Dim aRandomlnstance As New Random ' Экземпляр создается при объявлении
Эта команда эквивалентна приведенному выше фрагменту; в ней используется такая возможность VB .NET, как инициализация переменных при объявлении.
На языке ООП метод New называется конструктором, поскольку он предназначен для создания (конструирования) экземпляров класса.
В прежних версиях VB между полной и сокращенной формой вызова конструктора существовали тонкие различия, связанные с тем, что при сокращенной записи создание объекта откладывалось до момента первого использования. В VB .NET эта особенность была исключена.
Некоторые программисты (особенно работающие на С# и Java) предпочитают третий вариант синтаксиса, который выглядит как комбинация первых двух:
Dim foo As Random = New Random() ' В стиле C#/Java
Он ничем не отличается от второго варианта синтаксиса.
Метод New позволяет конструировать объекты в любом выражении VB .NET, если результат соответствует контексту. Следующая команда VB .NET вполне допустима (хотя понять ее непросто, поэтому использовать подобный стиль программирования не рекомендуется):
Consolе.WriteLi net New Random().Next())
Впрочем, подобные конструкции могут встретиться в чужих программах, которые вам придется сопровождать. Особенно часто они используются программистами с опытом работы на C++/Java.
Создав экземпляр класса Random, вы можете пользоваться его методами и свойствами при помощи знакомого «точечного» синтаксиса. Библиотека .NET Framework содержит множество классов; технология IntelliSense всегда напомнит вам, что можно сделать с тем или иным экземпляром класса (рис. 4.1).
Рис.
4.1. Подсказка IntelliSense для класса Random
Dim aRandomlinstance As New Random() Dim die As Integer die =aRandomInstance.Next(1.6) Console.WriteLine(die)
Доступ к средствам класса обычно осуществляется через конкретный экземпляр, однако у этого правила имеется исключение. Дело в том, что некоторые возможности реализуются на уровне класса, а не отдельных объектов. В главе 3 мы встречались с классом Math и использованием конструкций Math . PI и Math . Sin( ) без вызова метода New. Члены, принадлежащие классу в целом, а не его отдельным экземплярам, называются общими (shared). К общим членам можно обращаться как по имени класса, так и по имени объектной переменной, объявленной с соответствующим типом. Предположим, у вас имеется класс Ваr с общим методом Foo. Метод Foo может быть вызван любым. из приведенных ниже способов:
Ваг.Foo()
Dim test As Bar test.Foo()
Параметризованные конструкторы
Например, для класса Random определены две версии конструктора. Первая версия вызывается без параметров, как показано выше. В этом случае вы получаете случайные числа, полученные в результате случайной инициализации генератора по показаниям системных часов. Другая версия выглядит так:
Dim aRandomlnstance As Random aRandomlnstance = New Random(42)
Эта версия класса Random генерирует одну и ту же последовательность случайных чисел, начинающуюся с числа 42 (эта возможность абсолютно необходима в процессе отладки).
Как ни странно, появление параметризованных конструкторов в VB сделало для полноценной реализации ООП едва ли не больше, чем поддержка наследования. Если наследование еще можно заменить в программе другими средствами (обычно агрегированием), то компенсировать отсутствие параметризованных конструкторов гораздо труднее. Параметризованные конструкторы нужны прежде всего для того, чтобы предотвратить случайное создание объекта в неопределенном состоянии. В прежних версиях VB это всегда порождало массу проблем, поскольку событие Initialize вызывалось без параметров. Оставалось лишь следовать общепринятой схеме — включать в класс функцию инициализации объектов (обычно этой функции присваивалось имя Create) и надеяться на то, что пользовать класса не забудет вызвать эту функцию. В противном случае объект не инициализировался, а поля экземпляра сохраняли значения по умолчанию, что приводило к появлению тонких, неуловимых ошибок.
В VB .NET, как во всех объектно-ориентированных языках, объект создается только конструктором. Более того, ниже будет показано, как потребовать обязательной передачи параметров при вызове конструктора — это гарантирует, что объект не будет создан в неопределенном состоянии.
Снова о свойствах
Принципиальное различие в работе свойств VB6 и VB .NET заключается в том, что секции Get и Set теперь должны обладать одинаковым уровнем доступа. Определять свойства с секциями Public Get и Private Set в VB .NET не разрешается.
Кроме того, в VB6 свойство не могло изменяться в процедуре, даже если оно было передано по ссылке (то есть с ключевым словом ByRef). В VB .NET свойства, переданные по ссылке, могут изменяться.
Но самое принципиальное изменение относится к свойствам по умолчанию. В прежних версиях VB существовала концепция свойств по умолчанию, которая на первый взгляд казалась очень удобной. На практике свойства по умолчанию часто становились причиной ошибок в программах. Например, что означает следующая команда? Me.Text1 = Text2
Отслеживая ошибки, возникающие в подобных командах, опытные пользователи VB выясняли, что эта команда задает свойству Text текстового поля с именем Textl значение переменной Text2. Свойства по умолчанию не только становились источником ошибок в программах, но и требовали, чтобы при присваивании объектов использовалось ключевое слово Set, поскольку присваивание объектам нужно было отличать от присваивания свойствам. В VB .NET проблема свойств по умолчанию решается просто — они разрешены только там, где это действительно оправдано, а именно при использовании параметров. Допустим, у вас имеется кэш-таблица aTable; при выборке значений было бы удобно использовать синтаксис вида aTable("theKey"), но это возможно лишь в том случае, если Item является свойством по умолчанию для класса HashTable. Свойства по умолчанию объявляются в классе с ключевым словом Default, причем это допускается лишь для свойств, получающих минимум один параметр. Если свойство по умолчанию перегружается, все перегруженные версии также помечаются ключевым словом Default. Свойства по умолчанию чаще всего используются в ситуации, когда у объекта имеется свойство, значение которого возвращается в виде массива или другого объекта, способного вмещать несколько величин (например, хэш-таблицы). Предположим, у вас имеется класс Sal es и свойство InYear, которое по полученному индексу возвращает число (объем продаж):
Public Class Sales
Private m_Sales() As Decimal = {100, 200. 300} Default Public Property InYear(ByVal theYear As Integer) As Decimal Get
Return m_Sales(theYear) End Get Set(ByVa1 Value As Decimal)
m_Sales(theYear)=Value End Set End Property ' Остальной код класса End Class
Свойство по умолчанию позволяет использовать конструкции вида
Dim ourSales As New Sales() Console.WriteLine(ourSa1es(1))
вместо
Dim ourSales As New Sales()
Console.WriteLi ne(ourSales.InYear(1))
Или, например, вы можете написать
ourSales (2) = 3000
вместо
ourSales.InYear(2) = 3000
На первый взгляд кажется, что свойства очень похожи на открытые поля экземпляров. Если объявить в классе А открытое поле с именем evil, на него можно сослаться при помощи конструкции A.evil; ничто не указывает на то, что свойство реализовано в виде открытой переменной. Может, определить открытое поле и избавиться от хлопот по определению процедур Get и Set?
Не поддавайтесь соблазну. Инкапсуляцию данных не стоит нарушать без веских причин (а еще лучше —те нарушать никогда!).
Но инкапсуляцию можно случайно нарушить и другими способами — например, если не следить за возвращаемыми значениями свойств. Каким образом? Если поле представляет собой изменяемый объект (например, массив), возвращение его в виде значения свойства приведет к нарушению инкапсуляции, поскольку внешний код сможет изменить состояние поля экземпляра через полученную объектную переменную. В таких ситуациях следует создать клон поля (клонирование объектов рассматривается в главе 5). Мораль:
Свойства не должны возвращать изменяемые объекты, которые представляют собой переменные классов.
Переменные класса (в том числе и закрытые поля), объявленные за пределами его методов или свойств, доступны для всех членов класса. Переменные, объявленные в методе или свойстве, являются локальными по отношению к этому методу или свойству.
Таким образом, переменные уровня модуля являются глобальными по отношению к экземплярам классов. Пример:
Module Modulel
Dim aGlobal As Integer = 37 Sub Main()
Dim anA As New А()
Dim aB As New B()
Console. ReadLine() End Sub
Public Class A Sub New()
aGlobal =aGlobal +17 Console.WriteLine(aGlobal) End Sub End Class
Public Class В Sub New()
Console.WriteLine(aGlobal) End Sub End Class End Module
В данном случае целая переменная aGlobal определяется на уровне модуля, поэтому изменения, вносимые в aGlobal классом А, будут восприняты классом В. Использовать переменные уровня модуля не рекомендуется — все взаимодействие между классами должно быть реализовано на уровне обмена сообщениями!
В программах VB .NET нередко встречаются ситуации, когда у вас имеются два класса: «внешний» и «внутренний», фактически принадлежащий первому. Вложенные (nested) классы обычно выполняют вспомогательные функции, и их код имеет смысл лишь в контексте внешнего класса. Существует хорошее эмпирическое правило: если при просмотре внешнего класса код вложенного класса можно свернуть в окне программы и это не затруднит понимания логики внешнего класса, значит, работа вложенного класса организована правильно. Конечно, использование вложенных классов всегда приводит к некоторому нарушению инкапсуляции — вложенный класс может обращаться к закрытым членам внешнего класса (но не наоборот!). Если это обстоятельство учитывается в архитектуре вашего приложения, не стоит уделять ему особого внимания, поскольку внутренний класс всего лишь является специализированным членом внешнего класса.
Практическое использование вложенных классов на примере связанного списка
Ниже приведена очень простая реализация класса для работы со связанными списками. Просмотрите ее, а затем мы подробно проанализируем листинг. Обратите внимание на важную строку, выделенную жирным шрифтом (строка 49); в ней используется нетривиальная особенность объектно-ориентированного программирования, о которой будет рассказано ниже.
1 Option Strict On
2 Module Modulel 3 Sub Main()
4 Dim aLinkedList As New LinkedlistC'first link")
5 Dim aALink As LinkedList.Link
6 aLink = aLinkedList.MakeLink(aLinkedList.GetFirstLink,"second link")
7 aLink = aLinkedList.MakeLink(aLink,"third link")
8 Console.WriteLine(aLinkedList.GetFirstLink.MyData)
9 aLink = aLinkedList.GetNextLink(aLinkedList.GetFirstLink)
10 Console.WriteLine(aLink.MyData)
11 Console.WriteLine(aLink.NextLink.MyData)
12 Console. ReadLine()
13 End Sub
14 Public Class LinkedList
15 Private m_CurrentLink As Link
16 Private m_FirstLink As Link
17 Sub New(ByVal theData As String)
18 m_CurrentLink = New Link(theData)
19 m_FirstLink = in_CurrentLink
20 End Sub
21 Public Function MakeLink(ByVal currentLink As Link.ByVal
22 theData As String) As Link
23 m_CurrentLink =New Link(currentLink.theData)
24 Return m_CurrentLink
25 End Function
26 Public Readonly Property GetNextLink(ByVal aLink As Link)_
27 As Link
28 Get
29 Return aLink.NextLink()
30 End Get
31 End Property
32 Public Readonly Property GetCurrentLink()As Link
33 Get
34 Return m_CurrentLink
35 End Get
36 End Property
37 Public Readonly Property GetFirstUnkOAs Link
38 Get
39 Return m_FirstLink
40 End Get
41 End Property
42
43 ' Вложенный класс для ссылок
44 Friend Class Link
45 Private m_MyData As String
46 Private m_NextLink As Link
47 Friend Sub New(ByVal myParent As Link.ByVal theData As String)
48 m_MyData - theData
49 myParent.m_NextLink = Me
50 ' End Sub
51 Friend Sub New(ByVal theData As String)
52 m_MyData =theData
53 End Sub
54 Friend Readonly Property MyData()As String
55 Get
56 Return m_MyData
57 End Get
58 End Property
59 Friend Readonly Property NextLink()As Link
60 Get
61 Return m_NextLink
62 End Get
63 End Property
64 End Class
65 End Class
66 End Module
Строка 4 создает новый экземпляр связанного списка. В строке 5 определяется объектная переменная типа Link. Поскольку класс Link является вложенным по отношению к LinkedList, его тип записывается в виде «полного имени» LinkedList.Link. Строки 6-12 содержат небольшую тестовую программу.
В строках 17-20 определяется конструктор класса LinkedList, в котором вызывается второй конструктор класса Link (строки 51-53). Последний объявлен с атрибутом Friend и потому доступен для внешнего класса Li nkedLi st. Если бы конструктор Link был объявлен с атрибутом Private, то он стал б"ы недоступным для внешнего класса.
Также стоит обратить внимание на то, как в первом конструкторе класса Link (строки 47-50) организуется ссылка на только что созданный элемент списка из предыдущего элемента. Для этого используется ключевое слово Me — это очень принципиальный момент, поэтому строка 49 выделена в листинге жирным шрифтом. На первый взгляд команда myParent.m_NextLink = Me выглядит недопустимой, поскольку мы обращаемся к закрытому полю родительского класса myParent. Однако программа все-таки работает! Итак, запомните очень важное правило:
Для экземпляра класса всегда доступны закрытые поля других экземпляров этого класса.
Вернемся к классу Еmploуее. Допустим, каждому работнику необходимо присвоить уникальный номер. В старых версиях VB задача решалась при помощи глобальных переменных, что приводило к нарушению инкапсуляции и создавало потенциальную угрозу случайного изменения номеров внешним кодом. Логика подсказывает, что номер должен увеличиваться только при создании нового объекта Empl оуее.
В VB .NET наконец-то появились средства для достижения этой цели. Идея проста: в классе определяются данные, совместно используемые всеми экземплярами данного класса, однако внешний доступ к этим данным находится под вашим полным контролем (например, через обращение к свойству). Не стоит и говорить, что эти поля никогда не должны объявляться открытыми...
Такие поля называются общими (shared). Они идеально подходят для таких ситуаций, как в нашем призере с присвоением последовательных номеров. В классах также могут определяться общие свойства и методы. Недостаток заключается в том, что общие члены классов не могут работать с обычными полями, свойствами или методами. Иначе говоря, общие члены работают только с другими общими членами. Дело в том, что общие данные существуют еще до создания объекта, поэтому было бы нелогично разрешать общим членам доступ к конкретным объектам.
Ниже приведен фрагмент новой версии класса Employee с использованием общих данных для присвоения номеров. В классе определяется закрытая общая переменная типа Integer, которая:
- имеет начальное значение
1;
- ассоциируется со ReadOnly-свойством,
возвращающим ее текущее значение;
- изменяется (увеличивается)
только в конструкторе класса.
Public Class Employee
Private m_Name As String
Private m_Salary As Decimal
Private Shared m_EmployeeID As Integer = 1
Public Sub New(ByVal theName As String. ByVal curSalary As Decimal)
m_Name = thename
m_Salary = curSalary
m_EmployeeID = m_EmployeeID + 1 End Sub Readonly Property Employeeld() As Integer
Get
Employeeld = m_EmployeeID
End Get End Property End Class
Ниже приведена небольшая программа для тестирования класса Empl oyee, а также полный код класса с общим полем:
Option Strict On Module Modulel
Sub Main()
Dim Tom As New Employee("Tom". 100000)
System.Console.WriteLine(Tom.TheName & "is employee! " & _
Tom. Employee ID & "with salary " & Tom.SalaryO) Dim Sally As New Employee("Sally". 150000) System.Console.WriteLine(Sally.TheName & "is employee!" & _
Sally.EmployeeID &"with salary "SSally.Salary()) System.Console.WriteLine("Please press the Enter key") System.Console.Read() End Sub End Module
Public Class Employee
Private m_Name As 'String
Private m_Salary As Decimal
Private Shared m_EmployeeID As Integer = 1
Public Sub New(ByVal theName As String.ByVal curSalary As Decimal)
m_Name = thename
m_Salary = curSalary
m_EmployeeID = m_EmployeeID + 1 End Sub Readonly Property Employeeld()As Integer
Get
Employeeld = m_EmployeeID
End Get End Property Readonly Property TheName() As String
Get
TheName = m_Name
End Get . End Property Readonly Property Salary () As Decimal
Get
Salary = m_Sa1ary
End Get End Property End Class
Обращения к константам в классах не отличаются от обращений к общим полям, но при объявлении констант вместо Shared используется ключевое слово Const. Конечно, объявление открытых констант не приводит к нарушению инкапсуляции.
Общие члены классов
Закрытые общие поля классов в сочетании со ReadOnly-свойствами очень удобны, но этим область применения ключевого слова Shared не исчерпывается. В классе можно объявлять общие свойства и методы. Как было показано на примере класса Math, при обращении к общим средствам класса указывается либо имя класса, либо имя конкретного экземпляра. Допустим, в класс Employee включается общая функция Calcul ateFICA, зависящая от двух открытых констант:
Public Const FICA_LIMIT As Integer = 76200 Public Const FICA_PERCENTAGE As Decimal = 0.062D
Функция CalculateFICA выглядит так:
Public Shared Function CalculateFICA(ByVal aSalary As Decimal) As Decimal If aSalary > FICA_LIMIT Then
Return FICA_LIMIT * FICA_PERCENTAGE Else
Return aSalary * FICA_PERCENTAGE End If End Function
Общие члены класса могут использоваться без создания экземпляров Empl oyee, только по имени класса. Пример:
System.Console.WriteLine(Employee. CalculateFICA(100000))
С другой стороны, метод мджно вызвать и для конкретного экземпляра Employee:
System.Console.WriteLine (Tom.CalculateFICA (Tom.GetSalary())
Конструкторы тоже можно объявлять общими, для этого в объявление метода New включается ключевое слово Shared. Общие конструкторы:
- не обладают атрибутами Publiс или Private;
- вызываются без параметров;
- могут работать только
с общими полями класса. Как правило, общие конструкторы применяются только
для инициализации общих данных. Код общего конструктора выполняется при создании
первого экземпляра указанного класса, перед вызовом всех остальных конструкторов.
Итак, при создании экземпляра класса оператором New вызывается соответствующий метод-конструктор New из определения класса (также может быть вызван общий конструктор, если он есть). Версия конструктора выбирается в соответствии с типом переданных параметров. Конструктор можно рассматривать как аналог события Class_Initiall ze в VB6.
Не в каждом классе определяется открытый конструктор. Более того, в некоторых ситуациях все конструкторы класса объявляются закрытыми и экземпляры создаются только общими методами. Конструктор объявляется закрытым в одном из следующих случаев:
- Если он должен вызываться
только из класса. Например, в классе может быть определен открытый конструктор,
который вызывает закрытый конструктор при определенных обстоятельствах (например,
в зависимости от типа переданных параметров).
- Если специфика класса
не предусматривает создание его экземпляров. Например, класс, состоящий только
из общих членов, должен содержать только закрытые конструкторы, поскольку
его экземпляры не должны создаваться во внешних программах. В подобных ситуациях
вы должны определить хотя бы один закрытый конструктор, в противном случае
VB .NET автоматически сгенерирует открытый безаргументный конструктор.
- Если вызов закрытого
конструктора через общий метод используется для контроля над созданием экземпляров.
Например, если создание объекта требует больших затрат времени и ресурсов,
необходимо позаботиться о том, чтобы экземпляры создавались только в случае
крайней необходимости.
Dim Tom As New EmployeeC'Tom ", 100000) Tom = New Employee("Tom ". 125000)
В этом фрагменте создаются два разных объекта Empl oyee, причем после присваивания во второй строке первый объект Тот теряется. Иногда это соответствует намерениям программиста, иногда — нет. Например, если идентификатор работника хранится в общей переменной Empl oyeeID, то вторая строка присвоит второму объекту Тот идентификатор на 1 больше первоначального. Так или иначе, следующий фрагмент заведомо невозможен:
Dim Tom As New Employee("Tom ", 100000) Dim Tom As New Employee("Tom ", 125000)
Компилятор выдает следующее сообщение об ошибке:
The local variable 'Tom' is defined multiple times in the same method.
В VB .NET объекты не умирают «естественной смертью»; в каком-то смысле они постепенно «уходят в небытие» со временем. Главное отличие от предыдущих версий VB заключается в том, что вы не можете явно освободить память, занимаемую объектом. Встроенный сборщик мусора когда-нибудь заметит, что эти блоки памяти не используются в программе, и автоматически освободит их. Автоматическая сборка мусора оказывает сильное влияние на программирование в VB .NET. В частности, сборку мусора следует рассматривать как полностью автоматизированный процесс, на который вы абсолютно не можете повлиять.
Хотя в программе можно провести принудительную сборку мусора вызовом метода System. GC. Collect(), считается, что это не соответствует хорошему стилю программирования .NET. Мы рекомендуем всегда полагаться на автоматическую сборку мусора.
Вспомните, что в прежних версиях VB в каждом классе существовало событие Termi nate, которое гарантированно вызывалось в тот момент, когда количество ссылок уменьшалось до 0 (в терминологии ООП это называется детерминированным завершением). В VB .NET (как бы вы к этому ни относились) поддерживается только недетерминированное завершение, из чего следует, что вы не можете рассчитывать на то, что некий аналог события Termi nate будет вызван в определенный момент времени. Более того, не гарантировано даже то, что он вообще будет когда-нибудь вызван!
Возникает вопрос: если раньше мы проводили деинициализацию класса в событии Terminate, как же это делается сейчас? Для решения этой проблемы в VB .NET существует очень важное правило:
Если ваш класс должен освобождать какие-либо внешние ресурсы, кроме обычной памяти (например, подключения к базе данных, графические контексты, файловые манипуляторы и т.. д.), он должен содержать метод с именем Di spose, вызываемый из внешнего кода.
Мы вернемся к методу Dispose при рассмотрении интерфейса IDisposabl e в главе 5. А пока достаточно сказать, что любое графическое приложение — даже самое простое, вроде продемонстрированного в главе 1, — относится к категории программ, в которых необходим метод Dispose. Это связано с тем, что графические программы захватывают так называемые графические контексты, которые должны быть освобождены для возвращения ресурсов в систему (графические контексты не являются блоками памяти, поэтому автоматическая сборка мусора в данном случае не поможет). Теперь становится ясно, почему в автоматически сгенерированный код, приведенный в главе 1, входит вызов Dispose. Недетерминированное завершение относится к числу самых неоднозначных нововведений .NET, однако автоматическая сборка мусора является неотъемлемой частью .NET. Разработчикам при всем желании не удалось бы сохранить прежний, детерминированный вариант управления памятью и обеспечить совместимость с .NET. Кроме того, механизму, использованному в старых версиях VB (подсчет ссылок), присущи проблемы с утечкой памяти, вызванной существованием циклических ссылок, когда объект А ссылается на объект В и наоборот, как показано на рис. 4.8.
Рис.
4.8. Две разновидности циклических ссылок
Традиционно в объектно-ориентированных языках возникало немало проблем с простейшими типами данных — такими, как обычные целые числа. Дело в том, что в объектно-ориентированном языке все данные должны быть объектами. С другой стороны, создание объекта сопряжено с определенными затратами на выполнение служебных операций (таких, как выделение блока памяти для объекта). Обработка сообщения «сложить» также уступает по скорости простой математической операции сложения и т. д. Стоит добавить, что в языках с автоматической сборкой мусора некоторое время расходуется на уничтожение неиспользуемых объектов.
Ранние объектно-ориентированные языки пошли по самому прямолинейному пути. Скажем, в Smalltalk все данные интерпретировались как объекты. В результате такие языки работали медленнее, чем языки с разделением примитивных типов и объектов. С другой стороны, подобное разделение приводило к усложнению программ, поскольку программный код, работавший с числами, приходилось отделять от кода, работавшего с объектами. Чтобы интерпретировать число в объектном контексте, его приходилось «заворачивать» в объект. Например, в Java сохранение числа в эквиваленте динамического массива выглядело примерно так: anArrayList.Add(Integer(5));
Число 5 «заворачивалось» в объект Integer. Такие программы плохо читались и медленно работали.
В .NET Framework были объединены лучшие стороны обоих решений. В общем случае числа интерпретируются как примитивные типы, но при "необходимости они автоматически интерпретируются как объекты. Таким образом, для обычного числового литерала можно вызвать метод или занести его в хэш-таблицу без дополнительных усилий. Это называется автоматической упаковкой (boxing); обратный процесс называется распаковкой (unboxing).
Для нас, программистов, из этого вытекает важное следствие: хотя в VB .NET все данные являются объектами, не каждая переменная в программе содержит манипулятор блока памяти и создается оператором New. Разумеется, ничто не дается даром: программисту приходится помнить о различиях между структурными и ссылочными типами. Первое, наиболее очевидное различие заключается в том, что новые экземпляры структурных типов создаются без ключевого слова New. Вам не придется (да и не удастся) использовать конструкции вида Dim a As New Integer(5).
Более серьезное различие связано с передачей переменных процедурам по значению. Как было сказано выше, при передаче изменяемого объекта по значению процедура может изменить состояние объекта. Переданные по значению структурные типы ведут себя вполне традиционно — все изменения теряются при выходе из вызванной процедуры или функции (иногда это называется структурной семантикой в отличие от ссылочной семантики).
Все числовые типы VB .NET являются структурными типами; к этой же категории относится и такой тип, как дата. Как будет показано ниже, VB .NET позволяет определить пользовательские структурные типы, если по соображениям быстродействия вы хотите свести к минимуму затраты на работу с объектами или же предпочитаете работать с объектами, обладающими структурной семантикой.
Function IsValueType(ByVal foo As Object)As Boolean If TypeOf (foo)Is System.ValueType Then
Return True Else
Return False End If End Function
Для объектов структурного типа оператор Equal s всегда возвращает True, если структурные объекты содержат одинаковые данные. Синтаксис вызова выглядит так:
a..Fquals(b)
Учтите, что для ссылочных типов этот принцип в общем случае не выполняется. Например, два массива могут содержать одинаковые элементы, но равными при этом они не считаются.
В VB .NET структурные типы делятся на две категории: структуры и перечисляемые типы. Мы начнем с перечисляемых типов, а затем перейдем к структурам, которые представляют собой «облегченные» варианты объектов.
Перечисляемые типы обычно используются для определения набора именованных целочисленных констант. При определении перечисляемого типа используется пара ключевых слов Enum-End Enum вместе с модификатором доступа. Перечисляемый тип может содержать только целочисленные типы вроде Integer или Long (тип Char недопустим). Например, в следующем фрагменте определяется открытый перечисляемый тип с именем BonusStructure:
Public Enum BonusStructure
None = 0
FirstLevel = 1
SecondLevel = 2 End Enum
После этого в любом месте программы можно объявить переменную типа BonusStructure: Dim bonusLevel As BonusStructure
При работе с перечисляемыми типами, как и с другими структурными типами, ключевое слово New не используется.
Определив в проекте перечисляемый тип, вы можете использовать конструкции вида
Bonus =Tom.Sales * bonusLevel.SecondLevel
Поскольку перечисляемые типы неявно интерпретируются как общие, в ссылках на них можно указывать имя перечисляемого типа вместо имени переменной:
Public Function Calcu1ateBonus(ByVal theSales As Decimal) As Decimal
Return theSales * BonusStructure.SecondLevel End Function
Одним из традиционных недостатков перечисляемых типов было отсутствие удобных средств для получения имени по значению, что затрудняло отладку программ. В классе Enum, базовом для всех перечисляемых типов, определены очень полезные методы для получения подобной информации. Например, следующая команда возвращает строку FirstLevel :
BonusStructure.GetName(bonusLevel .GetType.l)
Данный фрагмент выводит все имена, входящие в перечисляемый тип:
Dim enumNames As String().s As String
enumNames = BonusStructure.GetNames(bonusLevel.GetType) For Eachs In enumNames
System.Console.WriteLine(s) Next
Структуры
Некоторые полагают, что структуры VB .NET аналогичны пользовательским типам прежних версий VB или многих других языков программирования. Конечно, структуры VB .NET могут использоваться как пользовательские типы, но этим область их возможного применения не исчерпана. Структура может обладать всеми признаками традиционного класса, включая конструкторы и члены с атрибутами Private/Friend/Public. Единственное отличие структур от обычных объектов заключается в том, что структуры обладают структурной семантикой. Вспомните, какой смысл вкладывается в этот термин:
- передача по значению
не изменяет состояния исходной переменной;
- структуры создаются
без использования оператора New, поэтому для них всегда определено значение
по умолчанию, образованное значениями по умолчанию всех полей экземпляра;
- в структуре определен
метод Equals, который возвращает True, если две структуры содержат одинаковые
внутренние данные (метод Equals используется в форме А.Еquals(В)).
Некоторые программисты используют структуры чаще, чем следует, полагая, что структура как1 облегченный объект работает эффективнее, чем объекты обычных классов. К сожалению, этот подход не лишен недостатков: два объекта, обладающие одинаковым состоянием, далеко не всегда должны считаться равными, тогда как при использовании структур это неизбежно. Кроме того, пользователи вашего кода обычно ожидают, что структуры (и структурные типы вообще) по своему поведению близки к встроенным структурным типам вроде Integer и Double.
Определение структур в программе
Public Structure NameOfStructure
' Код структуры End Structure
Для каждого члена структуры должен быть указан модификатор доступа (например, Public или Private). Поля, объявленные с ключевым словом Dim вне процедур и функций, считаются открытыми. Ниже приведен простейший вариант структуры для работы с комплексными числами:
Public Structure ComplexNumber Private m_real As Double Private m_complex As Double Public Property real () As Double Get
Return m_real End Get Set(ByVal Value As Double)
m_real = Value End Set End Property
Public Property complex()As Double Get
Return m_complex End Get Set(ByVal Value As Double)
m_complex = Value End Set End Property
Public Sub New(ByVal x As Double. ByVal у As Double) real = x complex = у End Sub
Public Function Add(ByVal zl As ComplexNumber) As ComplexNumber
Dim z As ComplexNumber
z.real = Me.real + zl.real
Z.complex = Me.complex + zl.complex
Return z End Function ' И т.д. End Structure
Обратите внимание на возвращение структуры функцией Add. Кстати, поля структур не могут инициализироваться при объявлении:
Private m_real As Double = 0 ' Ошибка
Между структурами и ссылочными объектами существует еще одно принципиальное различие: использование открытых полей вместо свойств Get-Set в структурах широко распространено и не считается проявлением плохого стиля программирования, как для объектов. Это связано с тем, что поля экземпляров обычно относятся к базовым типам. Например, переопределение приведенной выше структуры ComplexNumber с открытыми полями Real и Imaginary не вызовет особых проблем.
Структуры создаются вызовом New или при присваивании значений их полям. Обращения к полям структур осуществляются так же, как и обращения к свойствам объектов. Ниже приведен пример использования структуры Compl exNumber:
Sub Main()
Dim Z1 As New ComplexNumber(2.3. 2.4)
Dim Z2.Z3 As ComplexNumber
Z2.real = 1.3
Z2.complex =1.4
Z3 = Zl.Add(Z2)
Console. WriteLine(Z3. real)
Console.ReadLine() End Sub
Структуры могут содержать любые объекты VB .NET, в том числе другие структуры, перечисляемые типы, массивы и т. д. Таким образом, на VB .NET можно написать пакет для работы с матрицами, в котором основная структура данных будет определяться следующим образом:
Public Structure Matrix
Private TheOata(,) As Double
' И т.д. End Structure
Пространства имен для создаваемых классов
На рис. 4.9 указано корневое пространство имен Apress. При объявлении пространства имен в программе можно использовать иерархию произвольной глубины, отражающую логическую структуру нашей программы. Рассмотрим пример определения класса:
Namespace Cornell.Morrison.VB.NET.CH4
Module Module1
Sub Main()
Console.filriteLine("test code goes here") End Sub Public Class"EmployeeExamplel
' Код класса End Class End Module End Namespace
Рис.
4.9. Пространство имен и имя сборки в окне свойств проекта
Apress.Cornell.Morrison.VB.NET.CH4.EmployeeExamplel
Теперь, когда вы знаете, как определять собственные классы, вам будет проще работать с окном классов, в котором члены классов вашего решения отображаются в виде удобного иерархического дерева. Окно классов помогает ориентироваться в коде вашего решения: при двойном щелчке в одной из строк окна классов в окне программы автоматически открывается код соответствующего члена. Окно классов открывается командой View > Class View или комбинацией клавиш Ctrl+Shift+C. На рис. 4.10 показано, как выглядит окно классов для одной из версий нашего класса Employee.
Рис.
4.10. Окно классов для класса Employee
- Sort Alphabetically.
Классы и члены упорядочиваются по алфавиту (a-z).
- Sort By Type. Классы
и члены упорядочиваются по типу. Например, в этом режиме удобно сгруппировать
все свойства (базовых классов, интерфейсов, методов и т. д.).
- Sort By Access. Классы
и члены упорядочиваются по уровню доступа.
- Group By Type. Классы
и члены группируются в разных узлах в зависимости от типа. Например, все свойства
объединяются в узле Properties, а все поля — в узле Fields.
Отладка объектно-ориентированных программ
Отладка объектно-ориентированных программ всегда начинается с анализа объектных переменных и проверки того, соответствует ли их состояние предполагаемому. Именно по этой причине в VS IDE предусмотрены средства для получения информации о закрытых полях ваших классов — окна просмотра (Watch) и локальных переменных (Locals). Применение этих средств отладки будет рассмотрено на простом примере. Допустим, мы решили перейти от связанного списка к двусвязному. Проще говоря, в каждом элементе должна храниться не одна ссылка, а две — на следующий и на предыдущий элемент списка, чтобы перебор мог осуществляться не только в прямом, но и в обратном направлении. Ниже приведен первый вариант класса двусвязного списка, содержащий ошибку. На этом примере будут продемонстрированы основные приемы отладки объектно-ориентированных программ:
1 Option Strict On
2 Module Modulel
3 Sub Main()
4 Dim alinkList As New LinkedList("first link")
5 Dim aLink As LinkedList.Link
6 aLink = aLinklist.MakeLink(aLinkList.GetFirstLink, "second link")
7 aLink = aLinkList.MakeLinktaLink, "third link")
8 Console.WriteLine(aLinkList.GetFirstLink.MyData)
9 aLink = aLinkList.GetNextLink(aLinkList.GetFirstLink)
10 Console.Wri teLine(aLi nk.MyData)
11 Console.WriteLineCaLink.NextLink.MyData)
12 Console. ReadUne()
13 End Sub
14 Public Class LinkedList
15 Private m_CurrentLink As Link
16 Private nfFirstUnk As Link
17 Sub New(ByVal theData As String)
18 m_CurrentLink = New Link(theData)
19 m_FirstLink = m CurrentLink
20 End Sub
21 Public Function MakeLinktByVal currentLink As Link. ByVal _
22 theData As String) As Link
23 m_CurrentLink = New LinkCcurrentLink.theData)
24 Return m_CurrentLink
25 End Function
26 Public Readonly Property GetNextLink(ByVal aLink As Link)_
27 As Link
28 Get
29 Return aLink.NextLink()
30 End Get
31 End Property
32 Public Readonly Property GetCurrentLink() As Link
33 Get
34 Return m_CurrentLink
35 End Get
36 End Property
37 Public Readonly Property GetFirstLink() As Link
38 Get
39 Return m_FirstLink
40 End Get
41 End Property
42
43 ' Вложенный класс для ссылок
44 Friend Class Link
45 Private m_MyData As String
46 Private m_NextLink As Link
47' Private m_ParentLink As Link
48 Friend Sub New(ByVal myParent As Link. ByVal theData As String)
49 m_MyData = theData
50 m_Parentlink = Me
51 m_NextLink = myParent
52 End Sub
53 Friend Sub New(ByVal theData As String)
54 m_MyData = theData
55 End Sub
56 Friend Readonly Property MyData() As String
57 Get
58 Return m_MyData
59 End Get
60 End Property
61 Friend Readonly Property NextLink() As Link
62 Get
63 Return m_NextLink
64 End Get
65 End Property
66 End Class
67 End Class
68 End Module
Результат работы программы показан на рис. 4.11. Конечно, это совсем не то, что мы ожидали получить.
Рис.
4.11. Результат работы программы с ошибкой
- Нажмите кнопку Break
в диалоговом окне, показанном на рис. 9.11.
- Закройте окно (в данном
примере — консольное), чтобы вернуться в IDE.
Рис.
4.12. Окно локальных переменных в начале сеанса отладки .
Friend Sub New(ByVal myParent As Link. ByVal theData As String)
m_MyData = theData
m_ParentLink = Me
m_NextLink = myParent End Sub
Оказывается, мы перепутали операции присваивания ссылок и забыли задать ссылки из предыдущего элемента списка на текущий. Исправленный вариант этой функции должен выглядеть так:
Friend Sub NewtByVal myParent As Link, ByVal theData As String)
m_MyData = theData
m_ParentLink = myParent
m_ParentLink.m_NextLink = Me End Sub
Возможности отладки не ограничиваются использованием окна локальных переменных. Например, вы можете установить условную точку прерывания по условию aLink Is Nothing или воспользоваться командой Add Watch контекстного меню в окне программы, когда программа находится в режиме прерывания. Впрочем, независимо от того, какой путь будет выбран, центральное место в процессе отладки занимает анализ состояния объектов.
Глава получилась очень длинной. В ней вы познакомились с некоторыми встроенными классами .NET Framework, но главной темой была специфика работы с объектами в VB .NET. По сравнению с прежними версиями VB в этой области произошло много изменений, в основном принципиальных. В частности, были рассмотрены параметризованные конструкторы, значительно повышающие надежность создания объектов и их инициализацию. Короче говоря, в этой главе был изложен базовый материал, абсолютно необходимый для дальнейшего освоения VB .NET.
