OOP Course
Сьогодні

Lab 06

Наслідування

MedicalRecord, Diagnosis, LabResult

Лаба 06 — Успадкування

Мета

Навчитися будувати ієрархії класів через успадкування: визначати спільну поведінку в абстрактному базовому класі, зобов'язувати підкласи реалізовувати абстрактні методи, перевизначати virtual методи та безпечно працювати з об'єктами різних типів через базовий тип.

Контекст

Система вже вміє зберігати пацієнтів, лікарів і записи на прийом. Але медична картка пацієнта — окрема сутність: лікар додає різні типи записів (діагноз, результат аналізу, рецепт). Всі вони мають спільні атрибути (хто, кому, коли), але відрізняються за структурою та поведінкою.

Якщо зберігати кожен тип окремо — код дублюється і систему важко розширити. Успадкування вирішує це: одна база, різні підкласи.

Гілка

git checkout main
git checkout -b feature/inheritance

Гілка зливається в main після завершення всіх завдань.

Задача 1. Abstract клас `MedicalRecord` + `Diagnosis` ⭐⭐

Умова

Усі медичні записи мають спільні поля: хто пацієнт, який лікар, коли зроблено. Але вміст кожного типу різний — діагноз, аналіз і рецепт несуть зовсім різну інформацію.

abstract class дозволяє оголосити спільний контракт: визначити що є у кожного запису, і що кожен підклас зобов'язаний реалізувати. Поки клас абстрактний — new MedicalRecord(...) неможливий, тільки new Diagnosis(...).

Що реалізувати:

  1. abstract class MedicalRecord у src/Models/:

    • Id (статичний лічильник, як у Patient)
    • PatientId, DoctorId, Date, Notes
    • protected конструктор — ініціалізує спільні поля і перевіряє PatientId > 0, DoctorId > 0 через ClinicValidator.ValidatePositive
    • abstract string GetSummary() — зміст запису, кожен підклас реалізує по-своєму
    • virtual string GetRecordType() — базова реалізація: "Медичний запис"
    • virtual bool IsActive() — базова реалізація: запис активний якщо давніший не більше 6 місяців
    • override ToString() — використовує GetRecordType() і GetSummary()

  2. Перший конкретний підклас Diagnosis : MedicalRecord:

    • Приватні поля _diagnosisCode, _description з явними сеттерами — валідація через ClinicValidator.ValidateName
    • Публічні властивості: DiagnosisCode, Description, IsChronic
    • Конструктор що викликає base(...) і присвоює через властивості
    • override GetSummary() — "I10: Гіпертонічна хвороба [хронічне]"
    • override GetRecordType() — "Діагноз"

Специфікація

Член Тип Опис
Id int (get only) Авто-лічильник
PatientId int (get only) ID пацієнта
DoctorId int (get only) ID лікаря
Date DateTime (get only) Дата запису
Notes string (get; set) Додаткові нотатки
GetSummary() abstract string Зміст запису
GetRecordType() virtual string Тип: "Медичний запис"
IsActive() virtual bool Давніший ≤ 6 місяців
ToString() override `"[1] Діагноз

Приклад

// abstract — не можна створити безпосередньо:
// MedicalRecord r = new MedicalRecord(...);  // помилка компіляції!

// Тільки через підклас:
Diagnosis d = new Diagnosis(1, 1, DateTime.Today, "I10", "Гіпертонічна хвороба", isChronic: true);
Console.WriteLine(d.GetRecordType());  // "Діагноз"
Console.WriteLine(d.GetSummary());     // "I10: Гіпертонічна хвороба [хронічне]"
Console.WriteLine(d);                  // "[1] Діагноз | 09.05.2026 | I10: Гіпертонічна хвороба [хронічне]"
Console.WriteLine(d.IsActive());       // true (щойно створено)

// Базовий тип може зберігати підклас:
MedicalRecord record = new Diagnosis(1, 1, DateTime.Today, "J06.9", "Ринофарингіт");
Console.WriteLine(record.GetRecordType()); // "Діагноз" — виклик іде в підклас!

Підказки

  1. abstract class оголошується ключовим словом abstract. Він може мати і звичайні методи, і abstract методи:
    public abstract class MedicalRecord
{
    public abstract string GetSummary();         // підклас ЗОБОВ'ЯЗАНИЙ реалізувати
    public virtual string GetRecordType() => "Медичний запис"; // підклас МОЖЕ перевизначити
}
  2. abstract метод не має тіла (немає { }). Якщо підклас не реалізує abstract метод — помилка компіляції.
  3. virtual метод має тіло за замовчуванням. Підклас може (override) або не може його перевизначати.
  4. protected конструктор — видимий тільки в підкласах через base(...). Ззовні new MedicalRecord(...) неможливий:
    protected MedicalRecord(int patientId, int doctorId, DateTime date) { ... }
  5. У підкласі конструктор викликає батьківський через : base(...):
    public Diagnosis(int patientId, int doctorId, DateTime date, string code, string desc, bool isChronic = false)
    : base(patientId, doctorId, date)
{
    DiagnosisCode = code;
    // ...
}
  6. override ToString() у базовому класі використовує virtual/abstract методи — кожен підклас отримує правильний рядок автоматично:
    public override string ToString() =>
    "[" + Id + "] " + GetRecordType() + " | " + Date.ToString("dd.MM.yyyy") + " | " + GetSummary();

📖 Abstract and sealed classes and class members 📖 virtual (C# Reference) 📖 Inheritance (C# Programming Guide)

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
MedicalRecord (abstract) GuestRecord (abstract) OrderRecord (abstract) AcademicRecord (abstract) ServiceRecord (abstract) LibraryRecord (abstract) GymRecord (abstract)
Diagnosis (перший підклас) Complaint FeedbackEntry GradeEntry DamageReport LoanRecord ProgressEntry
abstract GetSummary() abstract GetSummary() abstract GetSummary() abstract GetSummary() abstract GetSummary() abstract GetSummary() abstract GetSummary()
virtual GetRecordType() → "Медичний запис" → "Запис гостя" → "Замовлення" → "Академічний запис" → "Сервісний запис" → "Бібліотечний запис" → "Запис у клубі"

Коміт

git add src/Models/MedicalRecord.cs src/Models/Diagnosis.cs
git commit -m "Lab06 Task1: add abstract MedicalRecord base class and Diagnosis subclass"

Задача 2. `LabResult` та `Prescription` + `MedicalRecordManager` ⭐⭐⭐

Умова

Diagnosis — лише один із типів медичних записів. Результат аналізу (LabResult) має числове значення, одиниці виміру і ознаку норми. Рецепт (Prescription) — назву препарату, дозування і тривалість курсу.

Кожен підклас реалізує GetSummary() по-своєму і за потреби перевизначає virtual методи — наприклад, Prescription змінює логіку IsActive(): рецепт активний допоки не закінчився курс, незалежно від 6-місячного правила.

MedicalRecordManager зберігає поліморфний масив MedicalRecord[] — в одному масиві живуть діагнози, аналізи і рецепти. DisplayAll() перебирає масив і викликає ToString() — кожен об'єкт виводить свій рядок.

Що реалізувати:

  1. LabResult : MedicalRecord:

    • Приватні поля _testName, _unit, _referenceRange — валідація через ClinicValidator.ValidateName
    • Value (double) і IsNormal (bool) — auto-property без валідації
    • override GetSummary() → "Гемоглобін: 145 г/л (норма: 120–160)"; якщо поза нормою — додати " ⚠ поза нормою"
    • override GetRecordType() → "Аналіз"

  2. Prescription : MedicalRecord:

    • Приватні поля _medicationName, _dosage — валідація через ClinicValidator.ValidateName
    • Приватне поле _durationDays — валідація через ClinicValidator.ValidatePositive
    • Instructions — auto-property (необов'язкове поле, не валідується)
    • Обчислювана властивість ExpiresAt → Date.AddDays(DurationDays)
    • override GetSummary() → "Лізиноприл 10 мг × 30 днів (1 раз на добу вранці)"
    • override GetRecordType() → "Рецепт"
    • override IsActive() → ExpiresAt >= DateTime.Today (замість 6-місячного правила)

  3. MedicalRecordManager у src/Managers/:

    • Поліморфний масив MedicalRecord[] _records (ліміт 1000)
    • Add(MedicalRecord), FindById(int)
    • GetByPatient(int) → MedicalRecord[]
    • GetByDoctor(int) → MedicalRecord[]
    • DisplayAll(), DisplayList(MedicalRecord[])
    • Індексатор this[int index]

Приклад

LabResult lr = new LabResult(1, 1, DateTime.Today, "Холестерин", 6.2, "ммоль/л", "< 5.2", isNormal: false);
Console.WriteLine(lr);
// [3] Аналіз | 09.05.2026 | Холестерин: 6.2 ммоль/л (норма: < 5.2) ⚠ поза нормою

Prescription rx = new Prescription(1, 1, DateTime.Today.AddDays(-5), "Лізиноприл", "10 мг", 30, "вранці");
Console.WriteLine(rx.IsActive());   // true — курс 30 днів, тільки 5 минуло
Console.WriteLine(rx.ExpiresAt.ToString("dd.MM.yyyy"));  // через 25 днів

// Поліморфний масив — різні типи, одне сховище:
MedicalRecord[] records = manager.GetByPatient(1);
for (int i = 0; i < records.Length; i++)
    Console.WriteLine(records[i]);  // кожен виводить свій ToString()

Підказки

  1. override IsActive() у Prescription повністю замінює базову реалізацію:
    public override bool IsActive() => ExpiresAt >= DateTime.Today;
  2. Поліморфний масив: MedicalRecord[] може зберігати будь-який підклас.
    _records[0] = new Diagnosis(...);     // OK
_records[1] = new LabResult(...);     // OK
_records[2] = new Prescription(...);  // OK
  3. DisplayAll() не знає реального типу кожного запису — і не мусить. ToString() вирішує:
    for (int i = 0; i < _count; i++)
    Console.WriteLine(_records[i]);  // викликається override ToString() підкласу
  4. Це і є поліморфізм: один код Console.WriteLine(_records[i]) поводиться по-різному залежно від реального типу об'єкта.
  5. Валідація в підкласах будується за тим самим патерном що і в Patient/Doctor з Lab 05: приватне поле + явний сеттер + ClinicValidator. Новий клас — нові правила, але один і той самий ClinicValidator.

📖 Polymorphism (C# Programming Guide) 📖 override (C# Reference)

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
MedicalRecord GuestRecord OrderRecord AcademicRecord ServiceRecord LibraryRecord GymRecord
Diagnosis Complaint FeedbackEntry GradeEntry DamageReport LoanRecord ProgressEntry
LabResult RoomInspection QualityCheck ExamResult TechInspection BookReturn FitnessTest
Prescription ServiceRequest SpecialOrder Assignment RepairOrder FineNotice TrainingPlan

Коміт

git add src/Models/LabResult.cs src/Models/Prescription.cs src/Managers/MedicalRecordManager.cs
git commit -m "Lab06 Task2: add LabResult, Prescription subclasses and MedicalRecordManager"

Задача 3. `is`, `as` — фільтрація за типом ⭐⭐⭐

Умова

Масив MedicalRecord[] зберігає об'єкти різних типів. Але часто потрібно отримати тільки діагнози, або тільки хронічні, або тільки активні рецепти. Це вимагає перевірки реального типу об'єкта під час виконання.

is — оператор перевірки типу. as — безпечне приведення: повертає null якщо тип не збігається, замість InvalidCastException.

Що реалізувати:

Додати до MedicalRecordManager:

  1. GetDiagnoses(int patientId) → Diagnosis[] — всі діагнози пацієнта
  2. GetLabResults(int patientId) → LabResult[] — всі аналізи пацієнта
  3. GetPrescriptions(int patientId) → Prescription[] — всі рецепти пацієнта
  4. GetChronicDiagnoses(int patientId) → Diagnosis[] — тільки хронічні
  5. GetActivePrescriptions(int patientId) → Prescription[] — тільки активні (через IsActive())
  6. DisplayPatientSummary(int patientId) — зведена картка:
    • Кількість записів кожного типу
    • Список хронічних діагнозів (якщо є)
    • Список активних рецептів з датою закінчення (якщо є)

Приклад

// is — перевірка типу, повертає bool:
MedicalRecord r = new Diagnosis(...);
if (r is Diagnosis) Console.WriteLine("це діагноз");

// is з pattern variable — перевірка і приведення одночасно:
if (r is Diagnosis d)
    Console.WriteLine(d.DiagnosisCode);  // d вже має тип Diagnosis

// as — спробувати привести, або null:
Diagnosis? diag = r as Diagnosis;
if (diag != null)
    Console.WriteLine(diag.IsChronic);

// Фільтрація в методі:
public Diagnosis[] GetDiagnoses(int patientId)
{
    int n = 0;
    for (int i = 0; i < _count; i++)
        if (_records[i].PatientId == patientId && _records[i] is Diagnosis) n++;

    Diagnosis[] result = new Diagnosis[n];
    int idx = 0;
    for (int i = 0; i < _count; i++)
        if (_records[i].PatientId == patientId && _records[i] is Diagnosis d)
            result[idx++] = d;
    return result;
}
// Використання:
manager.DisplayPatientSummary(1);
// === Медична картка пацієнта #1 ===
// Всього записів: 5 (діагнозів: 2, аналізів: 2, рецептів: 1)
// Хронічні діагнози (1):
//   [1] Діагноз | 09.04.2026 | I10: Гіпертонічна хвороба [хронічне]
// Активні рецепти (1):
//   [5] Рецепт | 04.05.2026 | Лізиноприл 10 мг × 30 днів | до 03.06.2026

Підказки

  1. Різниця is та as:

    is as
    Повертає bool об'єкт або null
    Кидає виняток? ніколи ніколи
    Явне приведення (T)obj — так, кидає InvalidCastException при невдачі

  2. Pattern variable is T variable — сучасний стиль C#, замінює is + as:

    // Старий стиль:
if (r is Diagnosis)
{
    Diagnosis d = (Diagnosis)r;
    // ...
}
// Новий стиль (одна операція):
if (r is Diagnosis d)
{
    // d одразу типу Diagnosis
}

  3. Комбінація умов: _records[i] is Diagnosis d && d.IsChronic — тільки хронічні діагнози.

  4. Явне приведення (Diagnosis)record — кидає InvalidCastException якщо тип не збігається. Використовуйте is/as коли не впевнені у типі.

📖 Type-testing operators and cast expressions 📖 Pattern matching overview

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
GetDiagnoses(patientId) GetComplaints(guestId) GetFeedback(customerId) GetGrades(studentId) GetDamageReports(clientId) GetLoanRecords(readerId) GetProgress(memberId)
GetLabResults(patientId) GetRoomInspections(guestId) GetQualityChecks(customerId) GetExamResults(studentId) GetTechInspections(clientId) GetReturns(readerId) GetFitnessTests(memberId)
GetActivePrescriptions(patientId) GetActiveRequests(guestId) GetActiveOrders(customerId) GetActiveAssignments(studentId) GetActiveRepairs(clientId) GetActiveFines(readerId) GetActivePlans(memberId)
DisplayPatientSummary DisplayGuestSummary DisplayCustomerSummary DisplayStudentSummary DisplayClientSummary DisplayReaderSummary DisplayMemberSummary

Коміт

git add src/Managers/MedicalRecordManager.cs
git commit -m "Lab06 Task3: add type-filtered queries using is/as pattern matching"

Задача 4. Інтеграція — `Clinic` + меню + тестові дані ⭐⭐⭐⭐

Умова

Ієрархія класів і менеджер готові. Тепер потрібно підключити їх до системи: Clinic отримує новий менеджер, Program.cs — новий розділ меню, а в тестових даних з'являються реальні приклади кожного типу.

Ця задача демонструє силу поліморфізму в реальному контексті: код меню не знає реальних типів записів. Він викликає DisplayList(MedicalRecord[]) — і кожен запис виводить себе правильно.

Що реалізувати:

  1. У Clinic.cs додати властивість MedicalRecordManager MedicalRecords.

  2. У тестових даних Program.cs додати приклади всіх трьох типів для кількох пацієнтів:

    • Хронічний і гострий діагноз для одного пацієнта
    • Аналіз в нормі і поза нормою
    • Активний і вже завершений рецепт (для демонстрації IsActive())

  3. Новий розділ меню "Медична картка" з пунктами:

    • 1 — Картка пацієнта (зведення через DisplayPatientSummary)
    • 2 — Всі записи пацієнта
    • 3 — Додати діагноз
    • 4 — Додати аналіз
    • 5 — Додати рецепт
    • 6 — Записи лікаря

  4. Продемонструвати поліморфізм явно: вивести всі записи одного пацієнта — масив MedicalRecord[] містить різні типи, але foreach + ToString() дає правильний рядок для кожного.

Приклад

// Clinic.cs:
public MedicalRecordManager MedicalRecords { get; }
// у конструкторі:
MedicalRecords = new MedicalRecordManager();

// Тестові дані в Program.cs:
clinic.MedicalRecords.Add(new Diagnosis(1, 1, DateTime.Today.AddDays(-30), "I10", "Гіпертонічна хвороба", isChronic: true));
clinic.MedicalRecords.Add(new LabResult(1, 1, DateTime.Today.AddDays(-7), "Холестерин", 6.2, "ммоль/л", "< 5.2", isNormal: false));
clinic.MedicalRecords.Add(new Prescription(1, 1, DateTime.Today.AddDays(-5), "Лізиноприл", "10 мг", 30, "вранці"));

// Поліморфний вивід — один код, різна поведінка:
MedicalRecord[] records = clinic.MedicalRecords.GetByPatient(1);
for (int i = 0; i < records.Length; i++)
    Console.WriteLine(records[i].GetRecordType() + ": " + records[i].GetSummary());
// Діагноз: I10: Гіпертонічна хвороба [хронічне]
// Аналіз: Холестерин: 6.2 ммоль/л (норма: < 5.2) ⚠ поза нормою
// Рецепт: Лізиноприл 10 мг × 30 днів (вранці)

Підказки

  1. MedicalRecord у Clinic.cs вимагає using ClinicApp.Managers; — переконайтесь, що using є.
  2. Меню "Медична картка" — окрема static void MedicalRecordsMenu(Clinic clinic) за зразком існуючих меню.
  3. У пунктах "Додати діагноз/аналіз/рецепт" огорніть конструктор у try/catch — підкласи кидають ArgumentException при некоректних даних:
    try
{
    clinic.MedicalRecords.Add(new Diagnosis(patientId, doctorId, DateTime.Today, code, desc, isChronic));
}
catch (ArgumentOutOfRangeException e) { Console.WriteLine("Помилка: " + e.Message); }
catch (ArgumentException e) { Console.WriteLine("Помилка: " + e.Message); }
  4. Для "завершеного рецепту" в тестових даних: DateTime.Today.AddDays(-40) з DurationDays = 10 — курс закінчився 30 днів тому, IsActive() поверне false.
  5. Перевірте: DisplayPatientSummary для пацієнта без жодного хронічного діагнозу — не виводить порожній розділ.
  6. Ключовий момент для самоперевірки: у методі DisplayList(MedicalRecord[] records) немає жодного if, жодного is. Це і є поліморфізм — код не знає типів, але поводиться правильно:
    public void DisplayList(MedicalRecord[] records)
{
    for (int i = 0; i < records.Length; i++)
        Console.WriteLine(records[i]);  // викликає override ToString() підкласу
}

📖 base keyword 📖 Inheritance and polymorphism (tutorial)

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
Clinic.MedicalRecords Hotel.GuestHistory Restaurant.OrderHistory University.AcademicHistory Fleet.ServiceHistory Library.LibraryRecords GymCenter.GymRecords
Меню "Медична картка" "Історія гостя" "Замовлення" "Успішність" "Сервісна книжка" "Картка читача" "Картка учасника"

Коміт

git add src/Clinic.cs src/Program.cs
git commit -m "Lab06 Task4: integrate MedicalRecords into Clinic and Program menu"

Перевірка перед здачею

cd src
dotnet build
dotnet run

Переконайтесь, що:

  • new MedicalRecord(...) не компілюється — клас абстрактний
  • Diagnosis, LabResult, Prescription успішно створюються
  • MedicalRecord record = new Diagnosis(...) — присвоєння підкласу базовому типу працює
  • record.GetRecordType() повертає "Діагноз", а не "Медичний запис"
  • Prescription.IsActive() повертає false для рецепту що закінчився
  • DisplayList(MedicalRecord[]) виводить різні рядки для різних типів — без жодного if (r is ...)
  • GetChronicDiagnoses повертає тільки хронічні
  • DisplayPatientSummary правильно рахує типи і показує зведення
  • Меню "Медична картка" (пункт 4) доступне і всі підпункти працюють
  • new Diagnosis(1, 1, DateTime.Today, "", "Ринофарингіт") кидає ArgumentException
  • new Prescription(1, 1, DateTime.Today, "Аспірин", "500 мг", 0) кидає ArgumentOutOfRangeException
  • При введенні порожнього коду діагнозу в меню — програма показує повідомлення про помилку, а не падає

Питання для самоперевірки

  1. Чому abstract class не можна інстанціювати? Що відбувається при спробі new MedicalRecord(...)?
  2. Яка різниця між abstract і virtual методом? Що станеться якщо підклас не реалізує abstract метод?
  3. Чому override ToString() у базовому класі викликає GetSummary() підкласу, а не базового? Як це називається?
  4. Навіщо protected конструктор у базовому класі? Чим він відрізняється від public і private?
  5. Яка різниця між is, as і явним приведенням (Diagnosis)record? Коли кожен із них кидає виняток?
  6. Чому Prescription.IsActive() перевизначає логіку, а LabResult.IsActive() ні? Як базовий клас "знає" яку реалізацію викликати?
  7. Метод DisplayList(MedicalRecord[]) не містить жодного if (r is ...), але виводить різні рядки для різних типів. Чому це можливо?
  8. Чому ClinicValidator викликається і в базовому конструкторі (ValidatePositive для patientId, doctorId), і у сеттерах підкласів (ValidateName для назв)? Де саме "живе" відповідальність за кожну перевірку?

Злиття

git checkout main
git merge --no-ff feature/inheritance -m "Merge feature/inheritance: Lab06 Inheritance"

Наступна лаба: git checkout -b feature/polymorphism — new keyword, sealed, base.Method().

Розроблено Tomka Yurii · © 2026 ·