面向对象设计的特性

学习面向对象的设计,首先我们要来了解面向对象的特性。

面向对象有以下4中特性:

       1.封装

          就是指在程序设计时,将程序的内部细节(属性,方法)隐藏起来,只对公开接口,使之成为一个抽象的整体,即类。其隐藏和公开的动作通过访问控制关键字来控制。

          面向对象计算始于这个基本概念,即现实世界可以被描绘成一系列完全自治、封装的对象,这些对象通过一个受保护的接口被访问。

          代码的复用。

         目的:隐藏复杂性。这是我们人类处理更复杂问题的一种常用方法。         

         优点:

             (1)封装了内部细节,降低耦合,也减少了外部对类内部的破坏,对外部公开清晰的借口。

             (2)当改动类的内部细节时,除了类的方法,不会影响其他代码。

             (3)公开的方法可以对内部的属性进行相应的处理,再将数据公开给外部。

                      比如:一个数值类型的值可能为null,但是如果为null,要求表示为0。这时可以在方法中处理。

                      如果直接访问属性,就需要自己在类外部处理了。

         对象的封装,要分两个方面来考察,一个是怎么样封装才算对,一个是怎么样封装才算好。这个见仁见智,至少应该遵循单一职责原则,开放闭合原则。

       2.继承

          所谓继承,就是在一个已有的类的基础上创建一个新类,这个新类获得了已有类的属性和方法,并且可以在新类中增加新的数据和方法,或者修改已有类的数据和方法。

          继承是指类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。

          在设计时,继承更注重的“是一个”的关系,比如说:父类-人,子类-男人。可以说男人是一个人。

          

         目的:子类可以继承父类的所有特性,以便重复使用。

         优点:

          (1)继承性很好地实现了代码重用 

          (2)很容易修改和扩展已有的实现,增强了可维护性。

         缺点:

          (1)破坏了封装,因为父类向子类暴露了实现细节。

          (2)当父类发生改变时,子类可能要做出相应的修改。

       3.组合

          组合用于表示类的“整体/部分”关系。例如主机、显示器、键盘、鼠标组合成一台计算机。

         目的:可以从已有的类产生新的类。新类中包含已知的类作为属性,来达到代码重用的目的。

         优点:

          (1)很好的封装

          (2)每个类专注一个任务 

         缺点:

          (1)系统可能包含更多的对象

          (2)为了组合时可以使用不同的对象,必须小心的定义接口

        * 选用继承还是组合时,一般情况下先考虑组合,后考虑继承。

           因为继承本身引入了基类与派生类的强耦合,一旦基类改变了,所有的派生类都必须重新编译。组合一般情况下更加灵活。 我们可以在类中定义一个对象指针,在运行是改变这个指针所指的对象,动态改变程序的行为。

          

          当下列的所有标准被满足时,方可使用继承:

          ▲子类表达了“是一个…的特殊类型”,而非“是一个由…所扮演的角色”。 
          ▲子类的一个实例永远不需要被转化为其它类的一个对象。 ( 因为单一继承的关系)
          ▲子类是对其父类的职责进行扩展,而非重写或废除(nullify)。  (这样父类变化了,子类就不一定需要变化)
          ▲子类没有对那些仅作为一个工具类 (utility class)的功能进行扩展。  
 

       4.多态

          接口的多种不同实现方式即为多态。也就是说,同一操作作用于相同接口的不同对象上,可以有不同的解释,发生不同的动作,产生不同的结果。

          这个特性具体体现在方法的重载与重写上。 

         多态使得程序有着良好的灵活性,扩展性。

         1. 应用程序不必为每一个派生类编写功能调用,只需要对抽象基类进行处理即可。大大提高程序的可复用性。//继承 
         2. 派生类的功能可以被基类的方法或引用变量所调用,这叫向后兼容,可以提高可扩充性和可维护性。 //多态的真正作用 

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