前一節(jié)我們講到了基本的面向?qū)ο蟮氖褂梅绞?。我估?jì)你也看得不是很懂，是因?yàn)槟銢]有轉(zhuǎn)換思維方式，還是用的 ?C 語言那套面向過程的編程模式?？傊煜ひ幌旅嫦?qū)ο蟮膶懛ǜ袷?，用類來把代碼規(guī)范規(guī)劃出來，構(gòu)成一整個項(xiàng)目，這是 C# 最基本的編程范式。

今天我們要說的是另外一個面向?qū)ο罄镏匾幕靖拍睿?/span>實(shí)例（Instance）。

Part 1 什么是實(shí)例

在之前我們簡單說到過，實(shí)例和靜態(tài)的區(qū)別是，實(shí)例是將一個事物用代碼呈現(xiàn)出來的時候，一個單獨(dú)的個體。要想寫成代碼，我們就得考慮寫成代碼的時候，操作的行為是以個體為單位的形式，還是沒有單獨(dú)的個體操作的形式。實(shí)例和靜態(tài)方法的區(qū)別就在于，只需要去掉 static 修飾符，就從靜態(tài)方法改成實(shí)例方法了。

Part 2 字段

2-1 字段的概念

只說方法，可能不一定能體現(xiàn)出實(shí)例的真正作用。我們來寫一個真正的例子。我們現(xiàn)在用 Person 類來表達(dá)一個人，存儲這個人的基本信息（姓名、性別等等信息）。

下面我們來看一下這個例子。這個例子里我們給 Person 里寫了三個直接以分號結(jié)尾，也沒有括號的語句。這個格式的東西我們稱之為字段（Field）。字段的作用就是存儲這個類里基本的數(shù)據(jù)信息；而如果用面向?qū)ο蟮慕嵌葋碚f，Person 類專門用來表達(dá)一個人的個體的基本數(shù)據(jù)信息，而 Name 字段可以理解成這個人的姓名這個基本信息、Age 則是年齡、而 IsBoy 則是表達(dá)這個人是不是男生。

可以看到，這三個字段都沒有任何一個標(biāo)記了 static 修飾符。這意味著這三個字段都是實(shí)例字段。之前說過靜態(tài)方法，因?yàn)樗恼麄€行為和操作過程都和個體無關(guān)；但是這里給出的三個字段都跟個體聯(lián)系上：因?yàn)檫@些字段信息存儲的都應(yīng)該是一個個體本身的信息。

字段可以有很多，也可以一個都沒有。字段體現(xiàn)整個“個體”本身的基本數(shù)據(jù)信息。有些時候，要想精確描述和表達(dá)一個個體的具體內(nèi)容，就必須得很多字段；但是有時候，一個都不需要也是可以的。

2-2 字段的用法

字段的信息怎么和我們交互呢？這就需要我們通過變量或者 Console.ReadLine 來輸入了。

現(xiàn)在，我們可以考慮在 Main 方法里，給定一些基本的變量，而且變量的類型對于字段的類型要一一匹配。

我們注意第 2 行代碼。這一行的代碼我們用到了和 throw-new 一致的 new 類名() 的格式，然后將整個表達(dá)式賦值給左側(cè)的 person 的變量（似乎，確實(shí)是在定義和賦值變量，因?yàn)樽兞康亩x就是這么寫的）。

接著，我們給變量錄入了一些數(shù)值，并使用的是 .Name、.Age 這樣的書寫。是不是很眼熟？是的，之前學(xué)習(xí)字符串操作的時候，我們用過一個叫做 .Length 的寫法來獲取字符串的長度；而在數(shù)組的后面直接跟上 .Length 得到的則是數(shù)組的元素?cái)?shù)。是的，這里我們依然用的是這個小數(shù)點(diǎn)。小數(shù)點(diǎn)相信已經(jīng)深入人心了：它就是我們之前前一節(jié)的成員訪問運(yùn)算符，讀作“的”。不論在獲取數(shù)組長度和字符串長度的時候，都是跟一個單獨(dú)的個體關(guān)聯(lián)起來的，因而它們（Length 這樣的東西）都是實(shí)例成員。只是說，這些是系統(tǒng)提供的，你無法查看內(nèi)部的代碼，只能看到它有這么一個東西的存在。但是用法和我說的它的用法是沒有出入的。

它就和數(shù)組的用法是一樣的，數(shù)組的索引器（arr[i]）有兩種用法：

• arr[i] = value;（賦值）

• Console.WriteLine(arr[i]);（取值）

這里的成員訪問運(yùn)算符所構(gòu)成的表達(dá)式，也是如此：既可以賦值，也可以取值。取值就是類似第 10 到第 13 行里這么使用；而賦值就是最開始的第 3 到第 5 行的代碼。

Part 3 構(gòu)造器

3-1 構(gòu)造器的概念

在第 2 行，我們用到了這個 new 表達(dá)式，這個表達(dá)式得到結(jié)果賦值給左側(cè)的過程稱為實(shí)例化（Instantiation）；而你可以認(rèn)為，new Person() 里的 Person() 是一個沒有返回值（即 void 類型返回值）、不需要參數(shù)的一個特殊的方法，而這個特殊的方法，則可以認(rèn)為是一個就叫做 Person 的方法。

這種和類名重名的方法，稱為構(gòu)造器（Constructor）。構(gòu)造器和字段一樣，也都是這個類的成員類型。構(gòu)造器是一類特殊的方法，它專門使用 new 關(guān)鍵字，來調(diào)用它們；而我們自己是無法調(diào)用的。

3-2 構(gòu)造器到底是實(shí)例還是靜態(tài)成員

這個說法估計(jì)你也沒明白，我們這么解釋一下。按照道理來說，方法的調(diào)用方式是 類名.成員（靜態(tài)成員的調(diào)用方式）或者是 變量.成員（實(shí)例成員的調(diào)用方式）。但是，構(gòu)造器到底應(yīng)該是實(shí)例成員，還是靜態(tài)成員呢？按道理來說，它最終產(chǎn)生一個個體出來，然后賦值給左邊的所謂“變量”（只是這里的變量的類型用是 Person 而不是 int 這樣的數(shù)據(jù)類型了）。按道理來說，因?yàn)樗鼪]有綁定任何一個個體，只是產(chǎn)生個體，因此應(yīng)該屬于靜態(tài)成員；而使用靜態(tài)成員的調(diào)用方式，那就得是 Person.Person() 了：前面這個 Person 是類名，而后面這個 Person 在前面說過，它是一個和類名同名的特殊方法的方法名稱。但是你這么寫，C# 編譯器會告訴你，這么寫不對：

它會告訴你，這么寫不對：因?yàn)?Person 類里沒有叫 Person 的方法。這是為什么呢？因?yàn)闃?gòu)造器是一類特殊的方法，因此我們無法通過這樣的形式調(diào)用。也正是因?yàn)槿绱?，?gòu)造器并不能認(rèn)為是靜態(tài)的成員。

那難道就是實(shí)例成員嗎？看起來也不是。剛已經(jīng)解釋過了，構(gòu)造器是創(chuàng)建和產(chǎn)生一個個體，而不是綁定和使用個體。但是，很遺憾地通知你，構(gòu)造器是實(shí)例成員。原因很簡單：因?yàn)樗皇庆o態(tài)成員，所以它就是實(shí)例成員了?！疚婺?jpg】

實(shí)際上是這樣的。因?yàn)樗膭?chuàng)建過程是在對個體創(chuàng)建內(nèi)存空間，然后將結(jié)果賦值給左側(cè)的這個“變量”。從細(xì)節(jié)上講，它確實(shí)在改動這個個體。不過這個改動是在初始化，就好比給變量賦初始值一樣，這個初始數(shù)值不也得憑空產(chǎn)生嗎？既然要產(chǎn)生出來那就必然會有一定的內(nèi)存的復(fù)雜操作，所以它是在改動這個個體的。

那么至此，我們需要注意和掌握的兩個內(nèi)容就是：

1. 構(gòu)造器是實(shí)例成員，而不是靜態(tài)成員。另外構(gòu)造器是實(shí)例成員，也只能是實(shí)例成員；

2. 構(gòu)造器必然只能使用 new 關(guān)鍵字，帶上構(gòu)造器寫法來使用。

正是因?yàn)闃?gòu)造器只能是實(shí)例成員，因此我們無法對構(gòu)造器添加和追加 static 修飾符。

3-3 自定義構(gòu)造器

構(gòu)造器既然是特殊的方法，那么我們就得知道參數(shù)傳入的問題。構(gòu)造器只能是無參（Parameterless）的嗎？實(shí)際上不是。

構(gòu)造器可由我們自行定義，而 Person() 這個無參構(gòu)造器是系統(tǒng)自動生成的：只要我們不自己定義構(gòu)造器的話，無參構(gòu)造器就會自動生成；而要定義構(gòu)造器的話，這個無參構(gòu)造器系統(tǒng)就不會給你自動產(chǎn)生。

這么說也不明白，我們還是拿例子來解釋。

我們來看第 7 行開始的格式寫法。我們就把構(gòu)造器當(dāng)成方法來看，那么參數(shù)表列的格式和方法的書寫格式完全一致；而構(gòu)造器本身是不帶返回值的，因而我們干脆就不讓你寫返回值類型。當(dāng)然了，你可以帶有訪問修飾符。顯然，構(gòu)造器是拿給外部用的，那么你在這里，寫 private 是不合適的。而之前就說過，構(gòu)造器也是成員。成員的默認(rèn)的訪問修飾符是 private，因此我們不能省略這個訪問修飾符。因此，整個構(gòu)造器的簽名就長成這樣。

然后，我們在構(gòu)造器的里面寫的是賦值。我們把參數(shù)寫出來，正好對應(yīng)上每一個字段，這樣保證每一個字段都能夠賦值完成。

在調(diào)用方，我們需要修改構(gòu)造器的那行代碼。因?yàn)槲覀儎偛耪f過，一旦我們自定義了構(gòu)造器后，無參構(gòu)造器就不會默認(rèn)產(chǎn)生，因此我們這么寫此時會出錯。

改成這樣：

我們可以看到，代碼改成這樣了。我們按照順序?qū)?shù)據(jù)傳入到里面去，最終就會得到一個這樣的個體，賦值給左側(cè)。

3-4 其它的構(gòu)造器的問題

下面我們來針對于構(gòu)造器來解答一些你可能有的困惑。

3-4-1 如果我們不對一些字段賦值，這樣寫可以嗎？

實(shí)際上，是可以的。C# 允許你不給變量賦值。那么這個字段如果不賦值的話，就會保持這個類型的默認(rèn)數(shù)值作為初始結(jié)果。

舉個例子，假設(shè)我們還是用無參構(gòu)造器初始化的話，那么產(chǎn)生的個體，最終得到的 Name 的數(shù)值是 null、Age 的數(shù)值是 0，而 IsBoy 的數(shù)值則是 false。這個 null 是什么呢？你可以這么想這個問題。類產(chǎn)生的個體一般都很大，因?yàn)樗嵌鄠€字段構(gòu)造搭起來的。而且是不定長的。這個 null 就相當(dāng)于沒有內(nèi)存空間存儲這個個體。換句話說，給 person 這個“變量”賦值 new 出來的個體，和賦值 null 的區(qū)別是，一個會產(chǎn)生一個個體出來，而另外一個則完全不會產(chǎn)生個體。你按照集合的空集來理解就行：它不占任何存儲空間，只是一個概念上的不存儲數(shù)據(jù)的一種存在。因此，對于字符串來說，null、空字符串的區(qū)別就是，一個是有內(nèi)存空間占據(jù)的，一個則是完全不影響程序的無內(nèi)存空間占據(jù)的。

而 0 和 false 作為默認(rèn)數(shù)值就比較好理解了，因此我就不用多說了。這一點(diǎn)在數(shù)據(jù)類型里就說過一次。

3-4-2 構(gòu)造器是沒返回值的，那怎么 new 的時候可以賦值給變量？

這個問題問得好。答案也比較好說：就是特殊處理過。構(gòu)造器本身并不會用 return 帶出數(shù)值結(jié)果，但是本身是在對一個個體修改內(nèi)部的數(shù)據(jù)。這個正在創(chuàng)建和改動的個體，就是整個 new 表達(dá)式的結(jié)果。但是可以從這個說法里看出，這個帶出的個體我們是無法通過代碼書寫出來的，因此我們就沒有寫了。

3-4-3 構(gòu)造器可以重載嗎？可以重載的話，我能自己定義無參構(gòu)造器嗎？

答案是可以的。構(gòu)造器允許重載，它和方法是差不多的，因此重載規(guī)則是一樣的。而因?yàn)闊o參構(gòu)造器會在自己定義構(gòu)造器后自動消失，因此我們可以自己手動把無參構(gòu)造器寫出來：

是的，就是一個單純的大括號，里面啥都不寫。因?yàn)闊o參構(gòu)造器，難道還想跟這些字段給初始數(shù)值嗎？反正系統(tǒng)會自己賦值給字段初始化默認(rèn)數(shù)據(jù)（null、0、false 那個，剛才說過了）。

當(dāng)然了，你如果不喜歡 null 的話，你可以手動在里面添加一行代碼，來提供字符串的初始化行為，比如這樣：

其它的兩個就不必賦值了。

Part 4 readonly 修飾符

是的，字段在前面我們已經(jīng)介紹了賦值和取值過程。但是你有沒有發(fā)現(xiàn)一個問題，這個字段就算寫了構(gòu)造器，后續(xù)也是依然可以修改和變動的：

注意最后一行代碼，我們確實(shí)改動了 IsBoy 字段。但是按照道理來講，person 個體應(yīng)該只在實(shí)例化后就不能再變動了。這個時候，我們可能會需要一個全新的關(guān)鍵字：readonly 關(guān)鍵字。你很容易就可以拆開這個關(guān)鍵字為兩個單詞：read 和 only。是的，就是 read-only 這個合成英語單詞的合并寫法。read-only 在英語里是只讀的意思，這意味著，一旦修飾了 readonly，這個成員就不再可以修改和變動了。

那么很明顯可以看出，readonly 是只能放在字段上的。因?yàn)樗轻槍τ谛薷暮妥儎觼碜鳛橄拗坪图s束，那唯一適用的對象就只有字段了，因此，readonly 只能用在類的字段上。

我們將 Person 類的字段替換成這樣的寫法，即在訪問修飾符 public 和類型名稱中間插入 readonly 修飾符，這就表示字段只讀了。只讀的字段就無法在初始化（實(shí)例化）后再次變動和修改。

我們返回到調(diào)用方：

我們確實(shí)看到了錯誤信息：“一個只讀的字段是無法賦值的”。

如果你覺得，這個字段只能在實(shí)例化的時候修改變動數(shù)據(jù)的話，那么字段請使用 readonly 修飾符修飾它，來保證以后無法修改它。

另外，除了我們給字段本身標(biāo)記 readonly 以外，我們還可以為字段本身設(shè)置 static，因此字段是具有 static readonly 雙重組合的修飾符表達(dá)的。

考慮一種情況。我們?nèi)绻胍獎?chuàng)建一個默認(rèn)的個體，這個個體我怕別人用的時候亂用，我就打算寫成一個只讀的靜態(tài)字段。在別人想要使用的時候，通過靜態(tài)成員的訪問方式來對個體進(jìn)行訪問，這樣就可以避免他們不會使用這個類了。

我們將無參構(gòu)造器用 private 修飾，而是給他們提供一個只讀的靜態(tài)字段 DefaultInstance，并賦值 = new Person()?？纯催@有什么奇妙的理解方式：

注意第 3 行。我們書寫的這個寫法。字段允許直接在后面就賦值，和變量的寫法是一樣的，這是 C# 允許的。而我們將無參構(gòu)造器更改成 private 級別，這是防止別人使用的時候，在外部調(diào)用。如果想要使用默認(rèn)的數(shù)值的話，我們提供了 DefaultInstance 字段。

于是，用戶在使用的時候，必須這么寫：

用這個寫法，我們就可以通過作者給出的模式讓你來獲取默認(rèn)情況的個體。

哦對，順帶一說。這種故意將無參構(gòu)造器改成 private 修飾，然后提供一個靜態(tài)的只讀字段來表達(dá)默認(rèn)數(shù)據(jù)的行為，稱為單例模式（Singleton）。這種寫法是一種固定的設(shè)計(jì)模式。所謂的設(shè)計(jì)模式就是為了幫助和輔助我們使用一些固定的軟性規(guī)定，達(dá)到代碼的固定書寫格式，來達(dá)到一種模式化的意義。設(shè)計(jì)模式有非常多種，單例模式是其中的一種。