面对对象编程的三大特征-优快云博客

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面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）的三大特征分别是：

封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）。下面我会分别解释这三个特征。

1、封装（Encapsulation）：

概念：

封装是面向对象编程的核心思想之一。封装指的是将数据（属性）和操作数据的方法（函数）绑定在一起，作为一个独立的对象。在封装的过程中，对象将其内部的实现细节隐藏起来，只对外提供公共的访问方式（如公共的属性和方法）。这样做的好处是提高了代码的安全性、可维护性和可重用性。

实现方法：

实现封装在面向对象编程中，主要是为了确保数据的安全性和提高代码的可维护性。以下是实现封装的基本步骤：

将属性私有化：首先，你需要将类的属性（即数据成员）设置为私有（通常使用private关键字）。这样，类的外部就无法直接访问或修改这些属性，只能通过类提供的方法来间接操作它们。
提供set方法：然后，你需要为每个私有属性提供一个公有的set方法（有时也称为setter方法）。这个方法允许类的外部通过调用它来设置属性的值。在set方法中，你可以添加一些验证逻辑，以确保设置的值是合法和有效的。
提供get方法：同样，你也需要为每个私有属性提供一个公有的get方法（有时也称为getter方法）。这个方法允许类的外部通过调用它来获取属性的值。由于get方法只是返回属性的值，所以它通常不包含任何验证逻辑。

以下是一个简单的Java示例，展示了如何实现封装：

public class Person {  
    // 将属性私有化  
    private String name;  
    private int age;  
  
    // 提供set方法  
    public void setName(String name) {  
        if (name != null && !name.isEmpty()) {  
            this.name = name;  
        } else {  
            System.out.println("Invalid name!");  
        }  
    }  
  
    public void setAge(int age) {  
        if (age >= 0 && age <= 120) {  
            this.age = age;  
        } else {  
            System.out.println("Invalid age!");  
        }  
    }  
  
    // 提供get方法  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
}

在这个示例中，Person类的 name 和 age 被设置为私有，因此类的外部不能直接访问它们。相反，类的外部必须通过调用setName，setAge，getName和getAge这四个公有的方法来间接操作这些属性。这样，你就可以在set方法中添加验证逻辑，以确保设置的值是合法和有效的。

有时构造器会越过set方法中的验证逻辑，为解决这一问题，我们可以将set方法与构造器相结合，也就是将set方法写在构造器中，这样构造器也需满足set中的逻辑判断才能执行其构造。

2、继承（Inheritance）：

概念：

继承是面向对象编程中实现代码重用的一种机制。它允许我们定义一个类（称为父类或基类），然后创建另一个类（称为子类或派生类），子类可以继承父类的属性和方法。子类在继承父类的基础上，可以添加新的属性和方法，也可以重写父类的方法。继承提高了代码的复用性，使得代码更加简洁和易于管理。

注意事项：

1、创建子类对象时，会默认调用父类的无参构造器。

2、若父类未显式定义无参构造器，则需在子类构造器中使用super去指定调用父类中的某一构造函数，例：

public class Teacher extends Person{
    public Teacher(String name, char sex, int age) {
        super(name, sex, age);
    }//使用super调用父类中的构造方法
}

3、super只能在构造器中使用，且只能放在第一行(使用this()调用当前类的另一个构造器时，也只能放在第一行，所以两者不能共存于同一构造器中)。

4、java中存在基类：Object类，所有类都是它的子类。

3、多态（Polymorphism）：

概念：

多态是面向对象编程的一个重要特性，它允许我们使用父类类型的引用指向子类对象，并且调用子类的方法。在运行时，根据对象的实际类型来执行相应的方法。多态的实现依赖于方法的重写（Override）和方法的重载（Overload）。多态使得代码更加灵活和可扩展，提高了程序的可读性和可维护性。

注意事项：

1、两个对象/类必须存在继承关系。

2、向上转型：子类对象赋值给父类类型的变量；向下转型：父类类型变量赋值给子类类型的变量。

class Main go {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); // 向上转型  
        Dog dog = (Dog) animal;    // 向下转型，显式转换   
    }
}

3、无论如何转型，改变的都只是其编译类型，而运行类型在创建时就已确定，无法改变。

4、动态绑定机制：调用方法时，该方法会根据以运行类型(对象的内存地址)来运行；调用变量时，不存在动态绑定机制，哪里声明，哪里使用。