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C# VS2015类图的使用

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在 Visual Studio 2015 中提供了类图功能,可以将类直接转换成类图的形式。

在开发软件时,经常会在详细设计阶段使用类图的形式来表示类。

在 Visual Studio 2015 中将类文件转换成类图非常简单,直接右击类文件,在右键菜单中选择“查看类图”命令。

效果如下图所示。

Student类的类图

假设要完成一个学校的校园管理信息系统,在员工管理系统中有不同的人员信息,包括学生信息、教师信息等。

学生信息、教师信息会有一些公共的信息,例如人员编号、姓名、性别、身份证号、联系方式都是共有的。

直接为学生信息、教师信息创建两个类,并在两个类中分别定义属性和方法,在学生类中定义编号(Id)、姓名(Name)、性别(Sex)、身份证号(Cardid)、联系方式(Tel)、专业(Major)、年级(Grade)7 个属性,并定义一个方法在控制台输出这些属性的值。

学生信息类(Student)的代码如下。
class Student
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Sex { get; set; }
    public string Cardid { get; set; }
    public string Tel { get; set; }
    public string Major { get; set; }
    public string Grade { get; set; }
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine("编号:" + Id);
        Console.WriteLine("姓名:" + Name);
        Console.WriteLine("性别:" + Sex);
        Console.WriteLine("身份证号:" + Cardid);
        Console.WriteLine("联系方式:" + Tel);
        Console.WriteLine("专业:" + Major);
        Console.WriteLine("年级:" + Grade);
    }
}
用同样的方法创建教师信息类(Teacher),属性包括编号(Id)、姓名(Name),性别 (Sex)、身份证号(Cardid)、联系方式(Tel)、职称(Title)、工资号(Wageno),并将上 述属性输岀到控制台。

教师信息类(Teacher)的代码如下。
class Teacher
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Sex { get; set; }
    public string Cardid { get; set; }
    public string Tel { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string WageNo { get; set; }
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine("编号:" + Id);
        Console.WriteLine("姓名:" + Name);
        Console.WriteLine("性别:" + Sex);
        Console.WriteLine("身份证号:" + Cardid);
        Console.WriteLine("联系方式:" + Tel);
        Console.WriteLine("职称:" + Title);
        Console.WriteLine("工资号:" + WageNo);
    }
}
可以看到 Student 类和 Teacher 类的代码中存在很多重复的代码,如果再创建管理人员信息类或者其他的人员信息类,还会出现很多重复的代码,这样会造成大量的代码冗余。

使用类图可以清晰地看到类文件中定义的属性和方法。同样,Teacher 类对应的类图如下图所示。

Student类和Teacher类的类图

从 Student 类和 Teacher 类的类图中可以看到它们有很多重复的属性,如果将这些属性单独写到一个文件中,Student 类和 Teacher 类在使用这些属性和方法时直接复制这个文件中的内容就方便多了。

C# 语言中提供的继承特性就是解决上述问题的,将 Student 类和 Teacher 类中共有的 属性抽取出来定义为一个类,然后 Student 类和 Teacher 类都继承这个共有属性类即可。

假设将共有属性类定义为 Person,在类中定义属性和方法的代码如下。
class Person
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Sex { get; set; }
    public string Cardid { get; set; }
    public string Tel { get; set; }
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine("编号:" + Id);
        Console.WriteLine("姓名:" + Name);
        Console.WriteLine("性别:" + Sex);
        Console.WriteLine("身份证号:" + Cardid);
        Console.WriteLine("联系方式:" + Tel);
    }
}
创建后的 Person 类对应的类图如下图所示。

Person类的类图

如果已经创建了 Person 类,则 Student 类和 Teacher 类中仅保留不同的属性和方法即可。

将 Student 类的代码更改为如下代码。
class Student
{
    public string Major { get; set; }
    public string Grade { get; set; }
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine("专业:" + Major);
        Console.WriteLine("年级:" + Grade);
    }
}
将 Teacher 类的代码更改为如下代码。
class Teacher
{
    public string Title { get; set; }
    public string WageNo { get; set; }
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine("职称:" + Title);
        Console.WriteLine("工资号:" + WageNo);
    }
}
Person、Student、Teacher 类的类图如下图所示。

Person、Student、Teacher 类的类图

现在需要借助类的继承功能分别完成 Student 类和 Teacher 类继承 Person 类的操作。

在 C# 语言中实现继承非常容易,只需要用:符号即可完成类之间继承的表示。

类之间的继承关系的定义语法形式如下。

访问修饰符  class  ClassA:ClassB
{
    //类成员
}

其中:
  • 访问修饰符:包括public、internal。
  • ClassA:称为子类、派生类,在子类中能直接使用 ClassB 中的成员。
  • ClassB:称为父类、基类。

注意:一个类只能有一个父类,但是一个父类可以有多个子类,并且在 C# 语言中继承 关系具有传递性,即 A 类继承 B 类、C 类继承 A 类,则 C 类也相当于继承了 B 类。

Student 类继承 Person 类的代码如下。
class Student:Person
{
    public string Major { get; set; }
    public string Grade { get; set; }
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine("专业:" + Major);
        Console.WriteLine("年级:" + Grade);
    }
}
同样,将 Teacher 类继承 Person 类,生成的类图如下图所示。

继承关系的类图表示

在类图中使用箭头表示继承关系,箭头的三角形端指向父类,另一端是子类。
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