面向对象主要有四大特性

封装、抽象、继承和多态。

封装:在面向对象语言中,封装特性是由类来体现的,我们将现实生活中的一类实体定义成类,其中包括属性和行为(在Java中就是方法),就好像人类,可以具有name,sex,age等属性,同时也具有eat(),sleep()等行为,我们在行为中实现一定的功能,也可操作属性,这是面向对象的封装特性;

抽象:抽象就是将一类实体的共同特性抽象出来,封装在一个抽象类中,所以抽象在面向对象语言是由抽象类来体现的。比如鸟就是一个抽象实体,因为抽象实体并不是一个真正的对象,它的属性还不能完全描述一个对象,所以在语言中体现为抽象类不能实例化;

继承:继承就像是我们现实生活中的父子关系,儿子可以遗传父亲的一些特性,在面向对象语言中,就是一个类可以继承另一个类的一些特性,从而可以代码重用,其实继承体现的是is-a关系,父类同子类在本质上还是一类实体;

多态:多态就是通过传递给父类对象引用不同的子类对象从而表现出不同的行为 …

 

 

概念

(来自百度百科)

面向对象程序设计(英语:Object-oriented programming,缩写:OOP)是一种程序设计范型,同时也是一种程序开发的方法。对象指的是类的实例。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。

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电脑下达的指令。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。

 

 

基本理论

项由Deborah J. Armstrong进行的长达40年之久的计算机著作调查显示出了一系列面向对象程序设计的基本理论。[1]  它们是:

面向对象的程序设计类

类(Class)定义了一件事物的抽象特点。通常来说,定义了事物的属性和它可以做到的(它的行为)。举例来说,“狗”这个类会包含狗的一切基础特征,即所有“狗”都共有的特征或行为,例如它的孕育、毛皮颜色和吠叫的能力。类可以为程序提供模版和结构。一个类的方法和属性被称为“成员”。 我们来看一段伪代码

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类 狗

开始

公有成员:

吠叫():

私有成员:

毛皮颜色:

孕育:结束

//Java示例:

public class Dog{

public void bark(){

//…

}

 

private String colorOfFur;

private boolean breed;

}

在这串代码中,我们声明了一个类,这个类具有一些狗的基本特征。关于公有成员和私有成员,请参见下面的继承性一节。

面向对象的程序设计对象

对象(Object)是类的实例。例如,“狗”这个类列举狗的特点,从而使这个类定义了世界上所有的狗。而莱丝这个对象则是一条具体的狗,它的属性也是具体的。狗有皮毛颜色,而莱丝的皮毛颜色是棕白色的。因此,莱丝就是狗这个类的一个实例。一个具体对象属性的值被称作它的“状态”。(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。)

假设我们已经在上面定义了狗这个类,我们就可以用这个类来定义对象:

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定义莱丝是狗

莱丝.毛皮颜色:棕白色

莱丝.吠叫()

Dog lars

我们无法让狗这个类去吠叫,但是我们可以让对象“莱丝”去吠叫,正如狗可以吠叫,但没有具体的狗就无法吠叫。

类和对象就好比是“实型”和“1.23”,“实型”是一种数据的类型,而“1.23”是一个真正的“实数”(即对象)。所有的“实数”都具有“实型”所描述的特征,如“实数的大小”,系统则分配内存给“实数”存储具体的数值。

面向对象的程序设计消息传递

一个对象通过接受消息、处理消息、传出消息或使用其他类的方法来实现一定功能,这叫做消息传递机制(Message Passing)。

如:莱丝可以通过吠叫引起的注意,从而导致一系列的事发生。

面向对象的程序设计继承

继承性(Inheritance)是指,在某种情况下,一个类会有“子类”。子类比原本的类(称为父类)要更加具体化。例如,“狗”这个类可能会有它的子类“牧羊犬”和“吉娃娃犬”。在这种情况下,“莱丝”可能就是牧羊犬的一个实例。子类会继承父类的属性和行为,并且也可包含它们自己的。我们假设“狗”这个类有一个方法(行为)叫做“吠叫()”和一个属性叫做“毛皮颜色”。它的子类(前例中的牧羊犬和吉娃娃犬)会继承这些成员。这意味着程序员只需要将相同的代码写一次。

在伪代码中我们可以这样写:

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类牧羊犬:继承狗

 

定义莱丝是牧羊犬

莱丝.吠叫()    /* 注意这里调用的是狗这个类的吠叫方法。*/

public class Shepherd extends Dog{

 

}

 

Shepherd shep = new Shepherd();

shep.bark();

回到前面的例子,“牧羊犬”这个类可以继承“毛皮颜色”这个属性,并指定其为棕白色。而“吉娃娃犬”则可以继承“吠叫()”这个方法,并指定它的音调高于平常。子类也可以加入新的成员,例如,“吉娃娃犬”这个类可以加入一个方法叫做“颤抖()”。设若用“牧羊犬”这个类定义了一个实例“莱丝”,那么莱丝就不会颤抖,因为这个方法是属于吉娃娃犬的,而非牧羊犬。事实上,我们可以把继承理解为“是”或“属于”。莱丝“是”牧羊犬,牧羊犬“属于”狗类。因此,莱丝既得到了牧羊犬的属性,又继承了狗的属性。 我们来看伪代码:

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类吉娃娃犬:继承狗

开始

公有成员:

颤抖()

结束

 

类牧羊犬:继承狗

定义莱丝是牧羊犬

莱丝.颤抖()    /* 错误:颤抖是吉娃娃犬的成员方法。 */

当一个类从多个父类继承时,我们称之为“多重继承”。如一只狗既是吉娃娃犬又是牧羊犬(虽然事实上并不合逻辑)。多重继承并不总是被支持的,因为它很难理解,又很难被好好使用。

面向对象的程序设计封装性

具备封装性(Encapsulation)的面向对象程序设计隐藏了某一方法的具体执行步骤,取而代之的是通过消息传递机制传送消息给它。因此,举例来说,“狗”这个类有“吠叫()”的方法,这一方法定义了狗具体该通过什么方法吠叫。但是,莱丝的朋友并不知道它到底是如何吠叫的。

封装是通过限制只有特定类的对象可以访问这一特定类的成员,而它们通常利用接口实现消息的传入传出。举个例子,接口能确保幼犬这一特征只能被赋予狗这一类。通常来说,成员会依它们的访问权限被分为3种:公有成员、私有成员以及保护成员。有些语言更进一步:Java可以限制同一包内不同类的访问;C#VB.NET保留了为类的成员聚集准备的关键字:internal(C#)和Friend(VB.NET);Eiffel语言则可以让用户指定哪个类可以访问所有成员。

面向对象的程序设计多态

多态(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。[2]  例如,狗和鸡都有“叫()”这一方法,但是调用狗的“叫()”,狗会吠叫;调用鸡的“叫()”,鸡则会啼叫。 我们将它体现在伪代码上:

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类狗

 

开始

 

公有成员:

叫()

开始

吠叫()

结束

结束

 

类鸡

开始

公有成员:

叫()

开始

啼叫()

结束

结束

 

定义莱丝是狗

定义鲁斯特是鸡

莱丝.叫()

鲁斯特.叫()

这样,虽然同样是做出叫这一种行为,但莱丝和鲁斯特具体做出的表现方式将大不相同。多态性的概念可以用在运算符重载上,本文不再赘述。

面向对象的程序设计抽象性

抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径,它可以为具体问题找到最恰当的类定义,并且可以在最恰当的继承级别解释问题。举例说明,莱丝在大多数时候都被当作一条狗,但是如果想要让它做牧羊犬做的事,你完全可以调用牧羊犬的方法。如果狗这个类还有动物的父类,那么你完全可以视莱丝为一个动物。

面向对象的程序设计OOP名词释意

编辑

编程范型 对于OOP的准确定义及其本意存在着不少争论。

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。OOP理论,及与之同名的OOP实践相结合创造出了新的一个编程架构;OOP思想被广泛认为是非常有用的,以致一套新的编程范型被创造了出来。(其它的编程范型例如函数式编程或过程式编程专注于程序运行的过程,而逻辑编程专注于引发程序代码执行的断言)

对面向模拟系统的语言(如:SIMULA 67)的研究及对高可靠性系统架构(如:高性能操作系统和CPU的架构)的研究最终导致了OOP的诞生。

 

优点

  • 易维护
    采用面向对象思想设计的结构,可读性高,由于继承的存在,即使改变需求,那么维护也只是在局部模块,所以维护起来是非常方便和较低成本的。
    2、质量高
    在设计时,可重用现有的,在以前的项目的领域中已被测试过的类使系统满足业务需求并具有较高的质量。
    3、效率高
    在软件开发时,根据设计的需要对现实世界的事物进行抽象,产生类。使用这样的方法解决问题,接近于日常生活和自然的思考方式,势必提高软件开发的效率和质量。
    4、易扩展
    由于继承、封装、多态的特性,自然设计出高内聚、低耦合的系统结构,使得系统更灵活、更容易扩展,而且成本较低。
  • 编程模型所有计算机均由两种元素组成:代码和数据.精确的说,有些程序是围绕着”什么正在发生”而编写,有些则是围绕”谁正在受影响”而编写的.第一种编程方式叫做”面向过程的模型”,按这种模型编写的程序以一系列的线性步骤(代码)为特征,可被理解为作用于数据的代码.如 C 等过程化语言.

    第二种编程方式叫做”面向对象的模型”,按这种模型编写的程序围绕着程序的数据(对象)和针对该对象而严格定义的接口来组织程序,它的特点是数据控制代码的访问.通过把控制权转移到数据上,面向对象的模型在组织方式上有:抽象,封装,继承和多态的好处.

    2.抽象

    面向对象程序设计的基本要素是抽象,程序员通过抽象来管理复杂性.

    管理抽象的有效方法是使用层次式的分类特性,这种方法允许用户根据物理含义分解一个复杂的系统,把它划分成更容易管理的块.例如,一个计算机系统是一个独立的对象.而在计算机系统内部由几个子系统组成:显示器,键盘,硬盘驱动器,DVD-ROM,软盘,音响等,这些子系统每个又由专门的部件组成.关键是需要使用层次抽象来管理计算机系统(或其他任何复杂系统)的复杂性.

    面向对象程序设计的本质:这些抽象的对象可以被看作具体的实体,这些实体对用来告诉我们作什么的消息进行响应.

    /* (我的理解)

    *计算机是一个实体,我要输入字符,显示器显示出来,那么

    *计算机(对象).输入(键盘属性).显示(显示方法)

    *使用分层来引用,操作.而不用管计算机内部如何处理.

    *只要有计算机对象,它就能响应我的操作,而我敲键盘,

    *计算机对象就把这个消息传给屏幕,屏幕显示.

    */

    计算机对象包含了它所有的属性,以及操作,这就是面向对象程序设计的三大原则之一:封装.

    3.封装

    封装是一种把代码和代码所操作的数据捆绑在一起,使这两者不受外界干扰和误用的机制.封装可被理解为一种用做保护的包装器,以防止代码和数据被包装器外部所定义的其他代码任意访问.对包装器内部代码与数据的访问通过一个明确定义的接口来控制.封装代码的好处是每个人都知道怎样访问代码,进而无需考虑实现细节就能直接使用它,同时不用担心不可预料的副作用.

    在JAVA中,最基本的封装单元是类,一个类定义着将由一组对象所共享的行为(数据和代码).一个类的每个对象均包含它所定义的结构与行为,这些对象就好象是一个模子铸造出来的.所以对象也叫做类的实例.

    在定义一个类时,需要指定构成该类的代码与数据.特别是,类所定义的对象叫做成员变量或实例变量.操作数据的代码叫做成员方法.方法定义怎样使用成员变量,这意味着类的行为和接口要由操作实例数据的方法来定义.

    由于类的用途是封装复杂性,所以类的内部有隐藏实现复杂性的机制.所以JAVA中提供了私有和公有的访问模式,类的公有接口代表外部的用户应该知道或可以知道的每件东西.私有的方法数据只能通过该类的成员代码来访问.这就可以确保不会发生不希望的事情.

    4.继承

    继承是指一个对象从另一个对象中获得属性的过程.是面向对象程序设计的三大原则之二,它支持按层次分类的概念.例如,波斯猫是猫的一种,猫又是哺乳动物的一种,哺乳动物又是动物的一种.如果不使用层次的概念,每个对象需要明确定义各自的全部特征.通过层次分类方式,一个对象只需要在它的类中定义是它成为唯一的 各个属性,然后从父类中继承它的通用属性.因此,正是由于继承机制,才使得一个对象可以成为一个通用类的一个特定实例.一个深度继承的子类将继承它在类层次中的每个祖先的所有属性.

    继承与封装可以互相作用.如果一个给定的类封装了某些属性,它的任何子类将会含有同样得属性,另加各个子类所有得属性.这是面向对象程序在复杂性上呈线性而非几何增长的一个重要概念.新的子类继承其所有祖先的所有属性.子类和系统中的其他代码不会产生无法预料的交互作用.

    5.多态

    多态是指一个方法只能有一个名称,但可以有许多形态,也就是程序中可以定义多个同名的方法,用”一个接口,多个方法”来描述.可以通过方法的参数和类型引用.

    6.封装,继承,多态的组合使用

    在由封装,继承,多态所组成的环境中,程序员可以编写出比面向过程模型更健壮,更具扩展性的程序.经过仔细设计的类层次结构是重用代码的基础.封装能让程序员不必修改公有接口的代码即可实现程序的移植.多态能使程序员开发出简洁,易懂,易修改的代码.例如:汽车

    从继承的角度看,驾驶员都依靠继承性来驾驶不同类型(子类)的汽车,无论这辆车是轿车还是卡车,是奔驰牌还是菲亚特牌,驾驶员都能找到方向盘,手刹,换档器.经过一段时间驾驶后,都能知道手动档与自动档之间的差别,因为他们实际上都知道这两者的共同超类:传动装置.

    从封装的角度看,驾驶员总是看到封装好的特性.刹车隐藏了许多复杂性,其外观如此简单,用脚就能操作它.发动机,手刹,轮胎大小的实现对与刹车类的定义没有影响.

    从多态的角度看,刹车系统有正锁反锁之分,驾驶员只用脚踩刹车停车,同样的接口可以用来控制若干种不同的实现(正锁或反锁).

    这样各个独立的构件才被转换为汽车这个对象的.同样,通过使用面向对象的设计原则,程序员可以把一个复杂程序的各个构件组合在一起,形成一个一致,健壮,可维护的程序

 

原文链接已丢失–欢迎补充

 

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