面向对象编程(以Java语言为例)

一、概念

1）对象。

对象是人们要进行研究的任何事物，从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象，它不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。

2）对象的状态和行为。

对象具有状态，一个对象用数据值来描述它的状态。

对象还有操作，用于改变对象的状态，对象及其操作就是对象的行为。

对象实现了数据和操作的结合，使数据和操作封装于对象的统一体中。

3）类。

具有相同特性（数据元素）和行为（功能）的对象的抽象就是类。因此，对象的抽象是类，类的具体化就是对象，也可以说类的实例是对象，类实际上就是一种数据类型。

类具有属性，它是对象的状态的抽象，用数据结构来描述类的属性。

类具有操作，它是对象的行为的抽象，用操作名和实现该操作的方法来描述。

二、特性

1）对象唯一性

每个对象都有自身唯一的标识，通过这种标识，可找到相应的对象。在对象的整个生命期中，它的标识都不改变，不同的对象不能有相同的标识。

2）封装性（信息隐藏）

封装性是保证软件部件具有优良的模块性的基础。

面向对象的类是封装良好的模块，类定义将其说明（用户可见的外部接口）与实现（用户不可见的内部实现）显式地分开，其内部实现按其具体定义的作用域提供保护。

3）抽象性

抽象性是指将具有一致的数据结构（属性）和行为（操作）的对象抽象成类。一个类就是这样一种抽象，它反映了与应用有关的重要性质，而忽略其他一些无关内容。任何类的划分都是主观的，但必须与具体的应用有关。

4）继承性

继承性是子类自动共享父类数据结构和方法的机制，这是类之间的一种关系。在定义和实现一个类的时候，可以在一个已经存在的类的基础之上来进行，把这个已经存在的类所定义的内容作为自己的内容，并加入若干新的内容。

继承性是面向对象程序设计语言不同于其它语言的最重要的特点，是其他语言所没有的。

在类层次中，子类只继承一个父类的数据结构和方法，则称为单重继承。

在类层次中，子类继承了多个父类的数据结构和方法，则称为多重继承。

在软件开发中，类的继承性使所建立的软件具有开放性、可扩充性，这是信息组织与分类的行之有效的方法，它简化了对象、类的创建工作量，增加了代码的可重用性。

采用继承性，提供了类的规范的等级结构。通过类的继承关系，使公共的特性能够共享，提高了软件的重用性。

5）多态性（多形性）

多态性是指相同的操作或函数、过程可作用于多种类型的对象上并获得不同的结果。不同的对象，收到同一消息可以产生不同的结果，这种现象称为多态性。

多态性允许每个对象以适合自身的方式去响应共同的消息。多态性增强了软件的灵活性和重用性。

• 例子

概念：

1）对象

ArrayList<IPerson> signInBook = new ArrayList<IPerson>();

这行代码表示使用类ArrayList实例化名称为signInBooks的ArrayList的一个对象。

2）对象的状态和行为

 

1. 类

上面例子中ArrayList就是类

特性：

1）对象唯一性

 

Java、C#中所有类的基类（父类）都是Object，所以所有类的对象都会有hashCode，在重写hashCode生成方式的前提下，hashCode就是对象的唯一标识。

1. 封装性

 

类的封装性就是“将某些不希望类外部获悉具体实现的变量（状态）或方法（行为）通过关键字private封装在类内部，使其只能在类的内部进行操作”这样一种特性。上面的代码中的变量fakeName和方法CreateFakeName()由于其标识为private只能在Woman类内部使用，这就是类的封装性。

1. 抽象性

 

 

 

上面代码中的三个类：男，女和伪娘表示的三个东西（姑且称它们为东西）有着很多相同的状态和行为，如这三个东西都包含有姓名，年龄，身高，性别等。将这些相同的状态和行为进行二次拼装后我们给定了这样一个概念：人，人就是男，女，伪娘的抽象。我们可以说男是人，女是人，伪娘是人。

 

可以被抽象的不仅有自然界实际存在的物体，像过程，方法，概念都可以被抽象，只要这个抽象能有一个或多个具现。

Q：抽象在编程中的好处有哪些？

A：抽象的好处1，少写好多代码。不同的具现我们可以用使用相同的抽象来代替。这样我们代码逻辑中只需要考虑处理抽象即可。

 

上面的代码我们只需对Person进行处理，不需要考虑是男是女还是伪娘，简化了代码的复杂度。

1. 继承性

 

A：抽象的好处2，少写好多代码。抽象类中写过的方法可以不用做任何处理在具现的类中使用。如果没有抽象，我们需要在每个具现的类中实现这样的方法才能进行调用。

5）多态性（多形性）

 

 

上述代码中同样是人在报名字和三围，每个人的反应都不太一样。这就是多态性的功劳。具现如果对抽象中的某些状态（变量）或行为（方法）进行了重写（覆盖），那即使是使用抽象来调用这些状态或行为，表现出的逻辑也是具现中的逻辑。简单的说就是只要被重写了，抽象中的逻辑就不作数了。

 

 

 

 

因为男，女，伪娘都重写了姓名和三围两个方法，所以运行时表不一样也就说得通了。

四、值类型和引用类型

Java、C#中存在两中类型，值类型和引用类型。这两种类型在具体使用时表现是有一定的区别的，尤其是在使用如=，==这些操作符的时候需要特别注意。值类型有整型，浮点型，字符型，逻辑型，C#中结构体和枚举也是。其他类型如类，接口，枚举（单Java中）等为引用类型。

 

结果：

特殊的引用类型：String

 

结果：