面向对象编程—三大基本特征

一. 面向对象编程

面向对象编程(英语:Object-oriented programming,缩写:OOP)是种具有对象概念的程序编程典范,同时也是一种程序开发的抽象方针。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性,对象里的程序可以访问及经常修改对象相关联的数据。在面向对象程序编程里,计算机程序会被设计成彼此相关的对象。

面向对象程序编程的定义是使用“对象”来做设计,但并非所有的编程语言都直接支持“面向对象程序编程”相关技术与结构。通常,OOP被理解为一种将程序分解为封装数据及相关操作的模块而进行的编程方式。有别于其它编程方式,OOP中的与某数据类型相关的一系列操作都被有机地封装到该数据类型当中,而非散放于其外,因而OOP中的数据类型不仅有着状态,还有着相关的行为。

这就是面向对象的思维特点,抽象有用的属性和行为封装成一个类。这个过程中你也许会发现很多属性或方法是和另一个类相同的,那么你就可以采用继承的方式避免重复(当然这个过程也有可能是,当你设计完一个个类后,才发现他们有共同点,然后再抽取出基类)。更重要的是,继承是可以不原样照搬的,我们可以通过重写实现相同行为或属性的特有实现方式,这种特点称之为多态,从此得出面向对象的三个基本特征:
封装、继承、多态

1.1 类与对象

面对对象编程,核心是对象,那么对象是什么呢?对象指的是类的实例。

1.1.1 类的定义

类的定义就是一个模板,它描述的一类对象的属性与行为。类往往是抽象的、没有实体的。类的定义包含了数据的形式以及对数据的操作。举例来说:哺乳动物类,是抽象的这个类会包含哺乳动物的一切基础特征,即所有“哺乳动物”都共有的特征或行为,现实中没有哺乳动物这一实体,只有老虎,狮子等。编程工作中套用这一思维模式,我们将程序中的实例的共同属性或方法抽象为类,例如一个系统中的用户有张三、李四我们会把他们抽象为Person类,或者称之为一个名为Person的数据类型,而张三、李四则是我们具体的实体。

1.1.2 对象的定义

对象指的是类的实例,就是内含数据和数据的处理方法的模块。对象则是根据所属类模板创造出来的实实在在的事物。在程序中我将这个实实在在的事物称之为实例,我们为它的属性赋上特定的值,让它成为张三或者李四。在内存里来说,对象是表示的就是具体数据。

1.1.3 对比类与对象

系统给对象分配内存空间,而不会给类分配内存空间。这很好理解,类是抽象的,系统不可能给抽象的东西分配空间,而对象则是具体的。

二. 面向对象的三大基本特征

2.1 封装

封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏,而它们通常利用接口实现消息的传入传出。通常来说,成员的访问权限被分为4种:公有成员、私有成员、默认成员以及保护成员。

2.2 继承

面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。

通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。

继承的过程,就是从一般到特殊的过程。

要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。

在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类(如Java语言),要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。

继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。

Ø 实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;

Ø接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;

Ø 可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。

在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类,因为腿并不是一个人。

2.3 多态

多态 (面向对象编程)")(Polymorphism)是指由继承而产生的相关的不同的类,其对象对同一消息会做出不同的响应。具体程序中,是允许你将父类的引用设置成为他的子类的对象的技术,当父类引用调用相应的行为会根据赋值给他的子类对象的特性行为方式运作。简单一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

实现多态,有二种方式:覆盖(重写),重载。

覆盖,是指子类重新定义父类的虚函数的做法。

重载,是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。

其实,重载的概念并不属于“面向对象编程”,重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、str_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的(记住:是静态)。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态(记住:是动态!)的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚邦定)。结论就是:重载只是一种语言特性,与多态无关,与面向对象也无关!引用一句Bruce Eckel的话:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多态。”

那么,多态的作用是什么呢?

我们知道,封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化;继承可以扩展已存在的代码模块(类);它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用!多态的作用,就是为了类在继承和派生的时候,保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。

三. 面向对象与面向过程编程的概述

面向对象程序设计可以看作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的对象的思想,这与传统的思想刚好相反:传统的程序设计主张将程序看作一系列函数的集合,或者直接就是一系列对计算机下达的指令。面向对象程序设计中的每一个对象都应该能够接受数据、处理数据并将数据传达给其它对象,因此它们都可以被看作一个小型的“机器”,即对象。目前已经被证实的是,面向对象程序设计推广了程序的灵活性和可维护性,并且在大型项目设计中广为应用。此外,支持者声称面向对象程序设计要比以往的做法更加便于学习,因为它能够让人们更简单地设计并维护程序,使得程序更加便于分析、设计、理解。反对者在某些领域对此予以否认。

当我们提到面向对象的时候,它不仅指一种程序设计方法。它更多意义上是一种程序开发方式。在这一方面,我们必须了解更多关于面向对象系统分析和面向对象设计(Object Oriented Design,简称OOD)方面的知识。许多流行的编程语言是面向对象的,它们的风格就是会透由对象来创出实例。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,743评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,296评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,285评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,485评论 1 283
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,581评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,821评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,960评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,719评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,186评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,516评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,650评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,329评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,936评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,757评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,991评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,370评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,527评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容