面向对象编程 - Class类与实例 🏗️

概念介绍

还记得我们之前学的type和interface吗？它们定义了数据的"形状"，而Class（类）则更进一步，它不仅定义数据的形状，还定义了数据的"行为"！

就像汽车的蓝图不仅描述汽车的样子（颜色、大小），还描述汽车能做什么（启动、加速、刹车）。Class就是这样的"蓝图"！

学习目标

• 理解什么是Class（类）和实例
• 掌握类的定义和构造函数
• 学习方法的定义和调用
• 理解封装的概念和private/public
• 了解类的基本面向对象特性

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🏗️ 什么是Class（类）？

生活类比：汽车制造厂

想象一个汽车制造厂：

• Class（类）：汽车的设计图纸
• **实例（instance）：根据图纸制造的每一辆具体汽车
• **属性（properties）：汽车的颜色、品牌、速度
• **方法（methods）：汽车能做的事情（启动、加速、刹车）

🎮 游戏中的Class应用

让我们用Class来重新设计游戏中的球：

🔐 封装（Encapsulation）

什么是封装？

封装就像是一个保护壳，它隐藏了对象的内部细节，只暴露必要的接口。

public 和 private

🧬 类的继承

什么是继承？

继承就像孩子继承父母的特征。子类（Child Class）会继承父类（Parent Class）的所有属性和方法，还可以添加自己的特性。

🎮 游戏中的继承应用

让我们用继承来创建不同类型的游戏角色：

🔤 Shadow Practice 抄写练习

第一步：理解性抄写

目标： 通过抄写理解Class的概念

第二步：概念验证练习

目标： 修改类定义，理解类的特性

第三步：创意扩展练习

目标： 应用Class设计复杂的游戏系统

💡 多种练习形式

练习1：模仿练习（抄写并理解）

任务： 准确抄写类的定义

练习2：微调练习（小改动理解概念）

任务： 修改类的定义，理解类的特性

练习3：创意练习（自由发挥）

任务： 设计自己的Class系统

练习4：挑战练习（动脑筋解决问题）

任务： 实现复杂的Class功能

⚠️ 常见错误与解决方法

错误1：this指向错误

症状： 方法中this指向undefined或错误对象 原因： 方法调用时this绑定丢失

错误2：抽象类实例化错误

症状： 尝试创建抽象类的实例 原因： 抽象类不能直接实例化

错误3：super()调用错误

症状： super()调用位置错误或参数错误 原因： super()必须在constructor中第一个调用

错误4：属性初始化顺序

症状： 使用未初始化的属性 原因： 属性在使用前未正确初始化

🎯 本课重点总结

核心概念回顾

• ✅ Class类设计：构造函数、属性、方法的定义
• ✅ 实例化：通过new关键字创建对象实例
• ✅ 封装：public/private访问控制和数据保护
• ✅ 继承：extends关键字和父类/子类关系
• ✅ 抽象类：abstract类和抽象方法的定义

面向对象特性

• 封装：隐藏内部实现，暴露必要接口
• 继承：代码复用和层次化设计
• 多态：不同对象对同一方法的不同实现
• 抽象：定义通用接口和契约

实践技巧

• 单一职责：每个类只负责一个明确的功能
• 开闭原则：对扩展开放，对修改封闭
• 组合优于继承：优先使用组合而非继承
• 依赖注入：通过构造函数注入依赖

编程思维提升

• 对象思维：用对象建模现实世界概念
• 抽象思维：从具体实例中抽象出通用模式
• 系统思维：设计类之间的协作关系
• 模块化思维：将复杂系统分解为独立的类

🚀 下一步预告

恭喜你掌握了TypeScript的Class类和面向对象编程！现在你可以设计更复杂、更有组织的游戏系统了。下一课我们将学习模块化函数设计，让代码更整洁、更可复用。

第8课：模块化函数 - 让代码更整洁

新功能：

• 将复杂功能分解为独立的函数
• 函数的参数传递和返回值
• 模块化的球管理系统
• 代码复用和维护技巧

新概念：

• 函数的职责分离
• 参数设计和类型安全
• 模块间的依赖关系
• 代码组织和架构设计

预期成果： 完成下一课后，你的游戏代码将更加模块化、易于维护，为后续添加更复杂的功能做好准备！

准备好让你的代码变得更加专业了吗？

📋 扩展挑战（选做）

挑战1：设计模式应用

在实际代码中使用经典设计模式：

• 单例模式：全局唯一的游戏管理器
• 工厂模式：批量创建游戏对象
• 策略模式：可切换的AI行为
• 观察者模式：事件系统和通知机制

挑战2：高级面向对象特性

实现高级的面向对象概念：

• 接口继承：多重继承的模拟
• 泛型类：类型安全的容器类
• 装饰器模式：动态添加功能
• 反射机制：运行时类型检查

挑战3：游戏架构设计

设计完整的游戏架构：

• 实体组件系统：ECS架构模式
• 服务层架构：业务逻辑分离
• 数据持久层：游戏数据的保存和加载
• 网络通信层：多人游戏支持

挑战4：类型安全的状态管理

构建类型安全的状态管理：

• Redux-like状态机：可预测的状态更新
• 状态持久化：游戏状态的保存和恢复
• 状态同步：多组件状态一致性
• 状态验证：运行时状态完整性检查

这些挑战将帮助你深入理解面向对象编程的高级概念，为构建大型、复杂的应用程序做好准备！