面向?qū)ο蟮娜齻€(gè)基本特征是:封裝愧哟、繼承惑申、多態(tài)。
封裝
封裝最好理解了翅雏。封裝是面向?qū)ο蟮奶卣髦蝗ν眨菍?duì)象和類(lèi)概念的主要特性。
封裝望几,也就是把客觀事物封裝成抽象的類(lèi)绩脆,并且類(lèi)可以把自己的數(shù)據(jù)和方法只讓可信的類(lèi)或者對(duì)象操作,對(duì)不可信的進(jìn)行信息隱藏橄抹。
繼承
面向?qū)ο缶幊?(OOP) 語(yǔ)言的一個(gè)主要功能就是“繼承”靴迫。繼承是指這樣一種能力:它可以使用現(xiàn)有類(lèi)的所有功能,并在無(wú)需重新編寫(xiě)原來(lái)的類(lèi)的情況下對(duì)這些功能進(jìn)行擴(kuò)展楼誓。
通過(guò)繼承創(chuàng)建的新類(lèi)稱(chēng)為“子類(lèi)”或“派生類(lèi)”玉锌。
被繼承的類(lèi)稱(chēng)為“基類(lèi)”、“父類(lèi)”或“超類(lèi)”疟羹。
繼承的過(guò)程主守,就是從一般到特殊的過(guò)程。
要實(shí)現(xiàn)繼承榄融,可以通過(guò)“繼承”(Inheritance)和“組合”(Composition)來(lái)實(shí)現(xiàn)参淫。
在某些 OOP 語(yǔ)言中,一個(gè)子類(lèi)可以繼承多個(gè)基類(lèi)愧杯。但是一般情況下涎才,一個(gè)子類(lèi)只能有一個(gè)基類(lèi),要實(shí)現(xiàn)多重繼承力九,可以通過(guò)多級(jí)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)耍铜。
繼承概念的實(shí)現(xiàn)方式有三類(lèi):實(shí)現(xiàn)繼承、接口繼承和可視繼承跌前。
?? ? ? ? 實(shí)現(xiàn)繼承是指使用基類(lèi)的屬性和方法而無(wú)需額外編碼的能力棕兼;
?? ? ? ? 接口繼承是指僅使用屬性和方法的名稱(chēng)、但是子類(lèi)必須提供實(shí)現(xiàn)的能力舒萎;
?? ? ? ? 可視繼承是指子窗體(類(lèi))使用基窗體(類(lèi))的外觀和實(shí)現(xiàn)代碼的能力程储。
在考慮使用繼承時(shí),有一點(diǎn)需要注意臂寝,那就是兩個(gè)類(lèi)之間的關(guān)系應(yīng)該是“屬于”關(guān)系章鲤。例如,Employee 是一個(gè)人咆贬,Manager 也是一個(gè)人败徊,因此這兩個(gè)類(lèi)都可以繼承 Person 類(lèi)。但是 Leg 類(lèi)卻不能繼承 Person 類(lèi)掏缎,因?yàn)橥炔⒉皇且粋€(gè)人皱蹦。
抽象類(lèi)僅定義將由子類(lèi)創(chuàng)建的一般屬性和方法煤杀,創(chuàng)建抽象類(lèi)時(shí),請(qǐng)使用關(guān)鍵字 Interface 而不是 Class沪哺。
OO開(kāi)發(fā)范式大致為:劃分對(duì)象→抽象類(lèi)→將類(lèi)組織成為層次化結(jié)構(gòu)(繼承和合成) →用類(lèi)與實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)幾個(gè)階段沈自。
多態(tài)
多態(tài)性(polymorphisn)是允許你將父對(duì)象設(shè)置成為和一個(gè)或更多的他的子對(duì)象相等的技術(shù),賦值之后辜妓,父對(duì)象就可以根據(jù)當(dāng)前賦值給它的子對(duì)象的特性以不同的方式運(yùn)作枯途。簡(jiǎn)單的說(shuō),就是一句話(huà):允許將子類(lèi)類(lèi)型的指針賦值給父類(lèi)類(lèi)型的指針籍滴。
實(shí)現(xiàn)多態(tài)酪夷,有二種方式,覆蓋孽惰,重載晚岭。
覆蓋,是指子類(lèi)重新定義父類(lèi)的虛函數(shù)的做法勋功。
重載坦报,是指允許存在多個(gè)同名函數(shù),而這些函數(shù)的參數(shù)表不同(或許參數(shù)個(gè)數(shù)不同酝润,或許參數(shù)類(lèi)型不同燎竖,或許兩者都不同)。
其實(shí)要销,重載的概念并不屬于“面向?qū)ο缶幊獭保剌d的實(shí)現(xiàn)是:編譯器根據(jù)函數(shù)不同的參數(shù)表夏块,對(duì)同名函數(shù)的名稱(chēng)做修飾疏咐,然后這些同名函數(shù)就成了不同的函數(shù)(至少對(duì)于編譯器來(lái)說(shuō)是這樣的)。如脐供,有兩個(gè)同名函數(shù):function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;浑塞。那么編譯器做過(guò)修飾后的函數(shù)名稱(chēng)可能是這樣的:int_func、str_func政己。對(duì)于這兩個(gè)函數(shù)的調(diào)用酌壕,在編譯器間就已經(jīng)確定了,是靜態(tài)的(記仔伞:是靜態(tài))卵牍。也就是說(shuō),它們的地址在編譯期就綁定了(早綁定)沦泌,因此糊昙,重載和多態(tài)無(wú)關(guān)!真正和多態(tài)相關(guān)的是“覆蓋”谢谦。當(dāng)子類(lèi)重新定義了父類(lèi)的虛函數(shù)后释牺,父類(lèi)指針根據(jù)賦給它的不同的子類(lèi)指針萝衩,動(dòng)態(tài)(記住:是動(dòng)態(tài)C涣)的調(diào)用屬于子類(lèi)的該函數(shù)猩谊,這樣的函數(shù)調(diào)用在編譯期間是無(wú)法確定的(調(diào)用的子類(lèi)的虛函數(shù)的地址無(wú)法給出)。因此祭刚,這樣的函數(shù)地址是在運(yùn)行期綁定的(晚邦定)牌捷。結(jié)論就是:重載只是一種語(yǔ)言特性,與多態(tài)無(wú)關(guān)袁梗,與面向?qū)ο笠矡o(wú)關(guān)宜鸯!引用一句Bruce Eckel的話(huà):“不要犯傻,如果它不是晚邦定遮怜,它就不是多態(tài)淋袖。”
那么锯梁,多態(tài)的作用是什么呢即碗?我們知道,封裝可以隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)陌凳,使得代碼模塊化剥懒;繼承可以擴(kuò)展已存在的代碼模塊(類(lèi));它們的目的都是為了——代碼重用合敦。而多態(tài)則是為了實(shí)現(xiàn)另一個(gè)目的——接口重用初橘!多態(tài)的作用,就是為了類(lèi)在繼承和派生的時(shí)候充岛,保證使用“家譜”中任一類(lèi)的實(shí)例的某一屬性時(shí)的正確調(diào)用保檐。
概念講解
泛化(Generalization)
圖表 1 泛化
在上圖中,空心的三角表示繼承關(guān)系(類(lèi)繼承)崔梗,在UML的術(shù)語(yǔ)中夜只,這種關(guān)系被稱(chēng)為泛化(Generalization)。Person(人)是基類(lèi)蒜魄,Teacher(教師)扔亥、Student(學(xué)生)、Guest(來(lái)賓)是子類(lèi)谈为。
若在邏輯上B是A的“一種”旅挤,并且A的所有功能和屬性對(duì)B而言都有意義,則允許B繼承A的功能和屬性峦阁。
例如谦铃,教師是人,Teacher 是Person的“一種”(a kind of )榔昔。那么類(lèi)Teacher可以從類(lèi)Person派生(繼承)驹闰。
如果A是基類(lèi)瘪菌,B是A的派生類(lèi),那么B將繼承A的數(shù)據(jù)和函數(shù)嘹朗。
如果類(lèi)A和類(lèi)B毫不相關(guān)师妙,不可以為了使B的功能更多些而讓B繼承A的功能和屬性。
若在邏輯上B是A的“一種”(a kind of )屹培,則允許B繼承A的功能和屬性默穴。
聚合(組合)
圖表 2 組合
若在邏輯上A是B的“一部分”(a part of),則不允許B從A派生褪秀,而是要用A和其它東西組合出B蓄诽。
例如,眼(Eye)媒吗、鼻(Nose)仑氛、口(Mouth)、耳(Ear)是頭(Head)的一部分闸英,所以類(lèi)Head應(yīng)該由類(lèi)Eye锯岖、Nose、Mouth甫何、Ear組合而成出吹,不是派生(繼承)而成。
聚合的類(lèi)型分為無(wú)辙喂、共享(聚合)捶牢、復(fù)合(組合)三類(lèi)。
聚合(aggregation)
圖表 3 共享
上面圖中巍耗,有一個(gè)菱形(空心)表示聚合(aggregation)(聚合類(lèi)型為共享)叫确,聚合的意義表示has-a關(guān)系。聚合是一種相對(duì)松散的關(guān)系芍锦,聚合類(lèi)B不需要對(duì)被聚合的類(lèi)A負(fù)責(zé)。
組合(composition)
圖表 4 復(fù)合
這幅圖與上面的唯一區(qū)別是菱形為實(shí)心的飞盆,它代表了一種更為堅(jiān)固的關(guān)系——組合(composition)(聚合類(lèi)型為復(fù)合)娄琉。組合表示的關(guān)系也是has-a,不過(guò)在這里吓歇,A的生命期受B控制孽水。即A會(huì)隨著B(niǎo)的創(chuàng)建而創(chuàng)建,隨B的消亡而消亡城看。
依賴(lài)(Dependency)
圖表 5 依賴(lài)這里B與A的關(guān)系只是一種依賴(lài)(Dependency)關(guān)系女气,這種關(guān)系表明,如果類(lèi)A被修改测柠,那么類(lèi)B會(huì)受到影響炼鞠。