面向对象的核心概念

1.面向对象的核心概念

从理论上说，面向对象技术拥有四大基本特性。

（1）封装

     这是一种隐藏信息的特征。封装这一特性不仅大大提高了代码的易用性，而且还使得类的开发者可以方便的更换新的算法，这种变化不会影响使用类的外部代码。可以用以下公式展示类的封装特性：

     封装的类=数据+对此数据所进行的操作（即算法）

     通俗的说，封装就是：包起外界不必需要知道的东西，只向外界展露可供展示的东西。

     在面向对象理论中，封装这个概念拥有更为宽广的含义。小到一个简单的数据结构，大到一个完整的软件子系统，静态的如某软件系统要收集数据信息项，动态的如某个工作处理流程，都可以封装到一个类中。

     具备这种“封装”的意见，是掌握面向对象分析与设计技巧的关键。

（2）抽象

     讲到抽象，不得不涉及到现代科学技术的基础——数学。

     数学是一门抽象的科学，面对着纷繁复杂的世间万物，数学不理会各种事物的独特特性，而只抽取它们在数量上的特性，深刻揭示了“世间万物”在数量上表现出的共同规律，抽象正是数学的本质特征。

     数学的一个分支——离散数学是计算机科学的根基之一，因此，计算机科学从诞生之日起，就与数学有着密不可分的联系，抽象思维也是计算机科学的主要思维方法之一。

     在使用面向对象的方法设计一个软件系统时，首先就要区分出现实世界中的事物所属的类型，分析它们拥有哪些性质与功能，再将它们抽象为在计算机虚拟世界中才有意义的实体——类，在程序运行时，由类创建出对象，用对象之间的相互合作关系来模拟真实世界中事物的相互关联。

     在从真实世界到计算机虚拟世界的转换过程中，抽象起了关键的作用。

（3）继承 

     真实世界中，事物之间有着一种派生关系，比如“食品”这一大类中包括“水果”这一子类，而“苹果”又包含在“水果”这一子类中。用图形表示：

                                          食品

                                        ↙    ↘

                                    水果       蔬菜

                                 ↙     ↘          ↘

                             苹果        香蕉        土豆

     在计算机世界中，以面向对象的观点不仅将上述事物抽象为类，而且将事物之间的派生关系也一并模拟出来，这种关系成为“继承”：

                                  Food

                              ↗         ↖

                       Fruit               Vegetable

                    ↗      ↖                       ↖

            Apple          Banana                Patato

     在面向对象软件系统中，继承除了模拟现实世界中事物关系这一作用，还是一个“重用已有代码而又不破坏已有代码”的方法。举例来说：

     现在要开发一个B项目，架构设计师发现以前完成的A项目中有部分类完全可以在B项目中重用，但需要增强这些类的功能以便适用于B项目。如果从A项目中直接抽取这些类的源代码并加以修改，虽然可以满足B项目的需要，但现在却需要维护两套功能类似的类代码，加大了管理的成本。在这种情况下，选择从A项目的类中用继承的方法派生出新类用在B项目中是一个可选的方案，既满足了新项目的需要，又避免了大量的重复代码与双倍的代码维护成本。

（4）多态

     在现实生活中，我们常说：苹果是一种水果。苹果与水果这两个概念之间其实是一种特性与共性的关系，简称为IS_A关系，其特点为：水果拥有的特性，苹果一定有。

     在前面的小节中我们用继承模拟了IS_A关系，“水果(Fruit)”是基类，“苹果(Apple)”是子类，IS_A关系可以用另一种方式来表达——基类拥有的特性，子类一定有。因此，可以把子类看成是一种“特殊”的基类。

     举个例子：“给张三一个苹果”和“给张三一串香蕉”，虽然是两件不同的事，却可以统一说成“给张三一个水果”。

     用“给张三一个水果”来指代“给张三一个苹果”和“给张三一串香蕉”，虽然在语义上比较“模糊”，但其适用性更广了，除了“苹果”和“香蕉”，以后还可以是“梨子”、“西瓜”、“葡萄”……，都可以用“给张三一个水果”来代表。

     这种用一个比较抽象的事物来取代具体的事物的表达方法，在面向对象软件中用“多态”这一特性来模拟。

     在编程时应用多态的方法，可以用一句话来表示：

     用抽象的类编程。     注：这里，我们将“接口”也看成是一种特殊的抽象类，抽象类中可以有非抽象方法，而接口中所有方法都是抽象方法。

     即在代码中本应使用某一具体子类的地方使用较为抽象的基类对象，这种方法所带来的好处是多态的代码具有“变色龙”的特性，即在不同的条件下，同样代码可以完成不同的功能。

     适当地在开发中应用多态特性，可以开发出可扩充性很强的系统。

（5）小结

     面向对象的四大特征不是彼此独立的，“抽象”和“封装”更多地体现为一种思维方法，主要体现在面向对象系统的总体分析和设计中，“继承”和“多态”则多应用于具体子系统和软件模块的设计与编码过程中，而且“继承”是“多态”的基础。

原文：http://www.cnblogs.com/happinesshappy/p/4523367.html