运用VB.NET的面向对象的特征

促使我们从VB6转向VB.NET的一个最大的原因就是VB.NET对面向对象编程（OOP）这一概念的完全支持。然而，要运用这个功能，只学习一些新的关键字是远远不够的。面对这么多可供选择的新的功能，你可能会感到困惑。因此，我将在本文中说明如何在你的应用程序中运用面向对象的功能。我不会深入讲述每个新的功能（要进行深入讲述，用整本杂志的篇幅都不够），另外我也提供了代码例子，在可执行的代码中有注释，它们有助于你对一般概念的理解。你可能对我用的一些词不太熟悉，因此我提供了一个最常用的OOP术语表（见工具条“OOP术语表”）。
　　
　　你在应用程序中可能会经常用到的第一个面向对象的语言的特征是方法重载（method overloading）。VB.NET可以让你用一个特定的名字定义多个方法或属性，只要它们的参数定义不同；这就是说，它们的参数的数量或类型必须是不同的。例如，一个类可以定义一个GetItem方法，它带有的参数可以是一个数字或字符串，我们根据参数类型来返回元素： Function GetItem(ByVal index As _
　　Integer) As Object
　　' return an element by its index
　　End Property
　　
　　Function GetItem(ByVal key As String) _
　　As Object
　　' return an element by its key
　　End Property
　　
　　编译器通过查看参数的类型来调用正确的版本： res = obj.GetItem(1)　　 ' numeric key
　　res = obj.GetItem("Joe") ' string key
　　
　　当你有一个可以采用任何数据类型的很普通的方法时，方法重载尤其有用——例如，一个将参数值添加到一个文本文件的Log方法。你可能想定义一个采用Object参数的单独的版本，因为你想将任何类型的数据传递到这个方法： Sub Log(ByVal value As Object)
　　' TW is a TextWriter object
　　tw.Write("LOG:" & value.ToString())
　　End Sub
　　
　　然而，如果你将一个值类型的参数（一个数字、日期/时间、一个布尔值或一个结构）传递到一个Object参数，那么你就暗中强加了一个封装操作。.NET runtime必须用一个对象来封装值——这么做就会从托管堆（managed heap）分配内存，而且浪费了宝贵的CPU周期。
　　
　　一个更好的方法就是为你支持的每种数据类型定义同一个方法的重载的版本。如果你不想为每种可能的参数类型写代码，你可以实现一个采用Long参数的版本（它可以处理Boolean、Short、Integer和Long类型的值）、一个采用Double参数的版本（它也可以处理Single类型的值）和另外两个分别采用DateTime值和Decimal参数的重载的版本。这四种版本可以处理最常用的值类型，而让采用一个Object参数的重载的版本来处理引用类型（如字符串）或更特殊的对象（如Person）。将一个字符串或一个特殊的对象传递到采用一个Object参数的版本不会增加CPU的费用，因为它没有强加封装操作。
　　
　　构造器提供了强大的类
　　在创建一个类库时，你应该用多个重载的方法，而不要用采用可选参数的一个单独的方法，因为有些.NET语言（C#最明显）不能识别可选参数。记住，两个重载的方法的不同不仅体现在它们的返回值或你用于每个参数前的ByVal/ByRef关键字上。（ByVal/ByRef关键字适用于VB.NET和其它一些.NET语言；C#可以让你定义两个只在ref或out关键字上有区别的方法。）
　　
　　接下来我们要探究的一个面向对象的特征就是构造器（constructor）。VB.NET构造器是一个名为Sub New的过程，当客户端创建类的一个实例时，就会调用这个过程。如果你的代码不包含一个明确的构造器，VB.NET编译器就会自动添加一个缺省的构造器——一个不带任何参数的构造器。如果没有明确的（explicit）或隐含的（implicit）构造器，你就不能实例化类。VB.NET也可以让你定义一个带有参数的构造器，所以你可以让客户端实例化在有效状态创建对象所必需的字段： ' a read-only field can be set only
　　' from inside a constructor procedure
　　Public ReadOnly Filename As String
　　Sub New(ByVal filename As String)
　　' ensure filename isn't null
　　If filename Is Nothing OrElse _
　　Filename.Length = 0 Then
　　Throw New ArgumentException("Invalid file name")
　　End If
　　' assign to the read-only field
　　Me.FileName = filename
　　End Sub
　　
　　带有参数的多个构造器通常有共同的代码——例如，验证一个或多个参数的代码。这时候，你就可以简化你的类的结构，让一个构造器调用另一个构造器： Public ReadOnly Overwrite As Boolean
　　Sub New(ByVal filename As String, _
　　ByVal overwrite As Boolean)
　　' a call to another constructor MUST
　　' be the first executable statement
　　Me.New(filename)
　　' assign remaining fields
　　Me.Overwrite = overwrite
　　End Sub
　　
　　当你既需要缺省的构造器，也需要一个或多个带有参数的构造器时，就会出现一个有趣的问题。在这种情况下，你必须明确声明一个空的Sub New过程，因为编译器不会自动为你创建它： Sub New()
　　' no need to add code here
　　End Sub
　　
　　构造器的范围对类的行为有重要的含义。一个Public类中的Friend构造器使我们只可以从同一个程序集内部创建这个类，所以它同你在VB6的类中用的PublicNotCreatable设置有很多共同之处。一个私有的（private）构造器使这个类根本不能创建，如果类只是共享方法的一个容器，这种构造器就很有用。（这样的类的例子有System.Console和System.Environment。）更确切地说，一个代码片段可以实例化一个带有私有构造器的类，只要那个代码位于类内部或嵌套的类中，因为一个嵌套的类型可以访问包含它的类型的私有的成员。创建只包含一个共享成员的一个VB.NET类的更简单的方法就是定义一个Module。Module是规则的、不能创建的类，它的成员是静态的。注意，.NET runtime对模块并不很重视（C#中没有Module）：VB.NET对模块的支持只可以简化VB6代码的移植，而且编译器将一个Module中的所有成员都明确地转换成静态成员。
　　
　　注意初始化字段
　　前面的讲述可能意味着私有构造器只有在很少的情况下才有用，但实际并不是这样的。例如，当你的类包含许多字段的初始化设置时，定义一个空的Private Sub New过程就很方便： Public MinSize As Integer = 10
　　Public MaxSize As Integer = 1000
　　' ...(other fields with initializers)
　　
　　编译器在每个构造器开始处都会进行隐含的赋值，保证在构造器运行时，所有的字段都包含正确的初始值。如果你有20个初始化字段和10个构造器，那么你的类就会包含多达200个隐含的赋值，这样就会浪费内存中和磁盘上的字节。如果你定义一个虚拟的不带参数的私有构造器，并让所有的公有构造器调用它，那么编译器就只添加20个隐含的语句到私有构造器中。通过Microsoft Intermediate Language Disassembler（ILDASM）运行产生的可执行的文件，你就可以看到在每种情况下编译器创建的代码。
　　
　　当客户端要通过一个共享的函数（作为类的工厂方法（factory method )）来创建类的实例时，就体现了私有构造器的另一个好处。一个共享的方法可以让你在创建类的一个新实例前运行一些代码——例如，查看一个具有相同属性的对象是否在你内部管理的对象池中。你不能用一个规则的构造器来实现这种功能，因为只有在一个新实例已经运行时，规则的构造器的代码才运行（见列表1）。
　　
　　你在从一个类派生一个更简单的新类时，可以看到OOP的强大。派生的类自动继承基类的所有字段、属性、事件和接口，所以你只需要关注你想添加到派生的类中的成员： Class Person
　　Public FirstName As String
　　Public LastName As String
　　Function CompleteName() As String
　　Return FirstName & " " & LastName
　　End Function
　　End Class
　　Class Customer
　　Inherits Person
　　' a new field and a new method
　　Public Title As String
　　Function ReverseName() As String
　　Return LastName & ", " & FirstName
　　End Function
　　End Class
　　
　　更好的是，如果你期望派生的类有不同的行为，你还可以覆盖基类中的属性或方法。例如，你可能想让Customer.CompleteName方法以“Mr. John Doe”的形式返回一个字符串。你必须做两件事来覆盖一个成员：将基类的成员标记为Overridable，使它成为一个虚拟的成员，用关键字Overrides来标记派生的类的成员： ' in Person class
　　Overridable Function CompleteName() As String
　　' ...(as before)
　　End Function
　　
　　' in Customer class
　　Overrides Function CompleteName() _
　　As String
　　Return Title & " " & FirstName _
　　& " "& LastName
　　End Function
　　
　　重用基类中的代码
　　Visual Studio .NET为我们在一个派生的类中写被覆盖的成员的代码提供了一个很好的捷径：在编辑窗口上方最左边的ComboBox中选择类名字下的（Overrides）成员，然后在最右边的ComboBox中选择你想覆盖的成员（见图1）。在派生的类中你不需要用关键字Overridable，因为被覆盖的方法本身就是可以被覆盖的。如果你出于某种原因想停止进一步覆盖那个方法，你必须用关键字NotOverridable标记它： ' derived classes can't override this
　　NotOverridable Overrides Function _
　　CompleteName()As String
　　' ...
　　End Function
　　
　　重新定义的方法中的代码通常从重用基类的方法中的代码中受益——例如，