C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

Прежде чем продолжить изложение дальше, рассмотрим вкратце два последствия наложения ограничения на базовый класс. Во-первых, это ограничение разрешает доступ к членам базового класса из обобщенного класса. И во-вторых, оно гарантирует допустимость только тех аргументов типа, которые удовлетворяют данному ограничению, обеспечивая тем самым типовую безопасность.

В предыдущем примере показано, как накладывается ограничение на базовый класс, но из него не совсем ясно, зачем это вообще нужно. Для того чтобы особое значение ограничения на базовый класс стало понятнее, рассмотрим еще один, более практический пример. Допустим, что требуется реализовать механизм управления списками телефонных номеров, чтобы пользоваться разными категориями таких списков, в частности отдельными списками для друзей, поставщиков, клиентов и т.д. Для этой цели можно сначала создать класс PhoneNumber, в котором будут храниться имя абонента и номер его телефона. Такой класс может иметь следующий вид.

// Базовый класс, в котором хранятся имя абонента и номер его телефона,

class PhoneNumber {

  public PhoneNumber(string n, string num) {

    Name = n;

    Number = num;

  }

  // Автоматически реализуемые свойства, в которых

  // хранятся имя абонента и номер его телефона,

  public string Number { get; set; }

  public string Name { get; set; }

}

Далее создадим классы, наследующие класс PhoneNumber: Friend и Supplier. Эти классы приведены ниже.

// Класс для телефонных номеров друзей,

class Friend : PhoneNumber {

  public Friend(string n, string num, bool wk) : base(n, num)

  {

    IsWorkNumber = wk;

  }

  public bool IsWorkNumber { get; private set; }

  // ...

}

// Класс для телефонных номеров поставщиков,

class Supplier : PhoneNumber {

  public Supplier(string n, string num) : base(n, num) { }

// ...

}

Обратите внимание на то, что в класс Friend введено свойство IsWorkNumber, возвращающее логическое значение true, если номер телефона является рабочим.

Для управления списками телефонных номеров создадим еще один класс под названием PhoneList. Его следует сделать обобщенным, поскольку он должен служить для управления любым списком телефонных номеров. В функции такого управления должен, в частности, входить поиск телефонных номеров по заданным именам и наоборот, поэтому на данный класс необходимо наложить ограничение по типу, требующее, чтобы объекты, сохраняемые в списке, были экземплярами класса, производного от класса PhoneNumber.

// Класс PhoneList способен управлять любым видом списка телефонных

// номеров, при условии, что он является производным от класса PhoneNumber.

class PhoneList<T> where T : PhoneNumber {

  T[] phList;

  int end;

  public PhoneList() {

    phList = new T[10];

    end = 0;

  }

  // Добавить элемент в список,

  public bool Add(T newEntry) {

    if(end == 10) return false;

    phList[end] = newEntry;

    end++;

    return true;

  }

  // Найти и возвратить сведения о телефоне

  // по заданному имени,

  public Т FindByName(string name) {

    for(int i=0; i<end; i++) {

      // Имя может использоваться, потому что его свойство Name

      // относится к членам класса PhoneNumber, который является

      // базовым по накладываемому ограничению,

      if(phList[i].Name == name) return phList[i];

    }

    // Имя отсутствует в списке.

    throw new NotFoundException();

  }

  // Найти и возвратить сведения о телефоне

  // по заданному номеру,

  public Т FindByNumber(string number) {

    for (int i=0; i<end; i++) {

      // Номер телефона также может использоваться, поскольку

      // его свойство Number относится к членам класса PhoneNumber,

      // который является базовым по накладываемому ограничению,

      if(phList[i].Number == number) return phList[i];

    }

    // Номер телефона отсутствует в списке,

    throw new NotFoundException();

  }

// ...

}

Ограничение на базовый класс разрешает коду в классе PhoneList доступ к свойствам Name и Number для управления любым видом списка телефонных номеров. Оно гарантирует также, что для построения объекта класса PhoneList будут использоваться только доступные типы. Обратите внимание на то, что в классе PhoneList генерируется исключение NotFoundException, если имя или номер телефона не найдены. Это специальное исключение, объявляемое ниже.

class NotFoundException : Exception {

/* Реализовать все конструкторы класса Exception. Эти конструкторы выполняют вызов конструктора базового класса. Класс NotFoundException ничем не дополняет класс Exception и поэтому не требует никаких дополнительных действий. */

public NotFoundException() : base() { }

public NotFoundException(string str) : base (str) { }

public NotFoundException(

         string str, Exception inner) : base(str, inner) { }

protected NotFoundException(

    System.Runtime.Serialization.Serializationlnfo si,

    System.Runtime.Serialization.StreamingContext sc) : base(si, sc) { }

В данном примере используется только конструктор, вызываемый по умолчанию, но ради наглядности этого примера в классе исключения NotFoundException реализуются все конструкторы, определенные в классе Exception. Обратите внимание на то, что эти конструкторы вызывают эквивалентный конструктор базового класса, определенный в классе Exception. А поскольку класс исключения NotFoundException ничем не дополняет базовый класс Exception, то для любых дополнительных действий нет никаких оснований.

В приведенной ниже программе все рассмотренные выше фрагменты кода объединяются вместе, а затем демонстрируется применение класса PhoneList. Кроме того, в ней создается класс EmailFriend. Этот класс не наследует от класса PhoneNumber, а следовательно, он не может использоваться для создания объектов класса PhoneList.

// Более практический пример, демонстрирующий применение

// ограничения на базовый класс.

using System;

// Специальное исключение, генерируемое в том случае,

// если имя или номер телефона не найдены,

class NotFoundException : Exception {

  /* Реализовать все конструкторы класса Exception. Эти конструкторы выполняют вызов конструктора базового класса. Класс NotFoundException ничем не дополняет класс Exception и поэтому не требует никаких дополнительных действий. */

  public NotFoundException() : base() { }

  public NotFoundException(string str) : base(str) { }

  public NotFoundException(

        string str, Exception inner) : base(str, inner) { }

  protected NotFoundException(

    System.Runtime.Serialization.SerializationInfo si,

    System.Runtime.Serialization.StreamingContext sc) : base(si, sc) { }

}

// Базовый класс, в котором хранятся имя абонента

// и номер его телефона,

class PhoneNumber {

  public PhoneNumber(string n, string num) {

    Name = n;

    Number = num;

  }

  public string Number { get; set; }

  public string Name { get; set; }

}

// Класс для телефонных номеров друзей,

class Friend : PhoneNumber {

  public Friend(string n, string num, bool wk) : base(n, num) {

    IsWorkNumber = wk;