面试题：Visual Basic属性与方法的复杂应用

Question

在Visual Basic中，假设有一个图形绘制的项目，定义一个`Shape`类，其中包含`Color`属性（用于设置图形颜色），`Draw`方法（用于在窗体上绘制图形）。请详细说明如何实现这个类，包括属性的验证逻辑（例如颜色是否符合指定格式）以及`Draw`方法如何根据不同的图形类型（例如圆形、矩形）进行绘制，同时要考虑图形可能存在的继承关系。请给出关键代码片段并解释。

Answer 1

定义Shape类

Public Class Shape
    Private mColor As String
    'Color属性
    Public Property Color() As String
        Get
            Return mColor
        End Get
        Set(ByVal value As String)
            '简单的颜色格式验证，假设颜色格式为#RRGGBB
            If value.Length = 7 AndAlso value.StartsWith("#") Then
                Dim validChars As String = "0123456789ABCDEFabcdef"
                Dim isValid As Boolean = True
                For i As Integer = 1 To 6
                    If validChars.IndexOf(value(i)) = -1 Then
                        isValid = False
                        Exit For
                    End If
                Next
                If isValid Then
                    mColor = value
                Else
                    '处理颜色格式不正确的情况，例如抛出异常或设置默认值
                    Throw New ArgumentException("Invalid color format.")
                End If
            Else
                '处理颜色格式不正确的情况，例如抛出异常或设置默认值
                Throw New ArgumentException("Invalid color format.")
            End If
        End Set
    End Property

    '抽象的Draw方法，子类必须实现
    Public MustOverride Sub Draw(ByVal g As Graphics)
End Class

解释

1. Color属性：使用Private变量mColor来存储颜色值。在Set访问器中进行颜色格式验证，要求颜色字符串长度为7且以#开头，后续6位为十六进制字符。如果格式不正确，抛出ArgumentException异常。
2. Draw方法：定义为MustOverride，表示这是一个抽象方法，子类必须实现该方法来具体绘制图形。

圆形子类

Public Class Circle
    Inherits Shape
    Private mRadius As Integer
    Private mX As Integer
    Private mY As Integer

    Public Sub New(ByVal x As Integer, ByVal y As Integer, ByVal radius As Integer)
        mX = x
        mY = y
        mRadius = radius
    End Sub

    Public Overrides Sub Draw(ByVal g As Graphics)
        Using brush As New SolidBrush(ColorTranslator.FromHtml(Me.Color))
            g.FillEllipse(brush, mX - mRadius, mY - mRadius, mRadius * 2, mRadius * 2)
        End Using
    End Sub
End Class

解释

1. 继承关系：Circle类继承自Shape类，因此必须实现Shape类中的抽象Draw方法。
2. Draw方法实现：根据Circle类的属性（圆心坐标mX、mY和半径mRadius），使用Graphics对象的FillEllipse方法在指定位置绘制一个填充的圆形。颜色使用ColorTranslator.FromHtml方法将存储的颜色字符串转换为Color对象用于绘制。

矩形子类

Public Class Rectangle
    Inherits Shape
    Private mX As Integer
    Private mY As Integer
    Private mWidth As Integer
    Private mHeight As Integer

    Public Sub New(ByVal x As Integer, ByVal y As Integer, ByVal width As Integer, ByVal height As Integer)
        mX = x
        mY = y
        mWidth = width
        mHeight = height
    End Sub

    Public Overrides Sub Draw(ByVal g As Graphics)
        Using brush As New SolidBrush(ColorTranslator.FromHtml(Me.Color))
            g.FillRectangle(brush, mX, mY, mWidth, mHeight)
        End Using
    End Sub
End Class

解释

1. 继承关系：Rectangle类同样继承自Shape类，所以也要实现Draw方法。
2. Draw方法实现：依据Rectangle类的属性（左上角坐标mX、mY以及宽度mWidth和高度mHeight），利用Graphics对象的FillRectangle方法绘制一个填充的矩形。颜色处理方式与Circle类类似。