（1.6）面向对象概述之面向对象的核心特征

1.“面向对象”思考方式的核心特征1

• 封装 Encapsulation
• 继承 Inheritance
• 多态 Polymorphism

2.封装

• is the process of hiding the implementation details of an object隐藏了一个对象的实现细节
  The internal state is usually not accessible by other objects 内部的状态也不为其他对象所访问
   The only access to manipulate the object data is through its interface 对象的数据只能通过接口去访问

• Encapsulation allows objects to be viewed as ‘black boxes’
  封装使得对象可以被看成一个“黑盒子”

• It protects an object’s internal state from being corrupted by other objects. 保护数据

• Also, other objects are protected from changes in the object implementation. 一个对象实现方法的改变，不影响其他相关对象

• Communication is achieved through an ‘interface’ 对象间通过“接口”进行通信

• 要封装什么？
  内部的、不想让其他人随意了解的信息
  可以封装类的属性，如，“人” 这个类，封装个人的工资、资产、年龄等信息
  可以封装类的方法，如， “人”如何赚钱（）？如何消磨时间（）？

• 我们为什么要封装
  保护隐私
  保护数据安全
  隔离复杂度 （内部实现细节不对外公开）。如“空调”，封装了制冷的过程，对人提供了一个制冷的按钮

• 面向对象的封装有四种方式（可见性）
  Public
  Private
  Protected
  Package包可见性

2.继承

• The basic principle is simple:
  A class gets the state and behaviour of another class and adds additional state and behaviour
  
• How do you express inheritance in C++?
  例

class Car : public Vehicle 
{
	public:
	...
};
We state the above relationship in several ways:
Car is "a kind of a" Vehicle
Car is "derived from" Vehicle
Car is "a specialized" Vehicle
Car is a "subclass" of Vehicle
Car is a "derived class" of Vehicle
Vehicle is the "base class" of Car
Vehicle is the "superclass" of Car

3.多态

• 本意:有多种形态 “Having many forms”
  “When one class inherits from another, then polymorphism allows a subclass to stand in for the
  superclass.” 当一个类从另一个类继承而来，多态使得子类可以代替父类
  The sender of a stimulus doesn’t need to know the receiver’s class消息发送方不需要知道消息接收方属于那个子类
  Different receivers can interpret the message in their own way同一类族的接收者可以按自己的方式处理消息

• 推论Consequence
  different receivers can response to the same stimulus based on their interpretation同一类族的接收者可以按自己的方式处理同一个消息
  So we can have a variety of objects who process the same piece of data in different ways.有多种对象可以按自己的方式处理相同的数据

• Implication: both of these are legal statements
  Airplane plane = new Airplane()
  Airplane plane = new Jet()
  这是多态的核心思想，是设计模式的基础！
  “使用指向父类的指针或者引用，能够调用子类的对象”
  

4.“面向对象”的思考方式的核心特征2

• 聚合/组合 Aggregation/Composition
• 接口/实现 Interface /Implementation
• 抽象 Abstraction

5.聚合/组合

• Inheritance means that one class inherits the characteristics of another class.
  This is also called a “is a” relationship:
  

• Aggregation describes a “has a” relationship. Oneobject is a part of another object.
  

• Aggregations indicate that
  one object contains a set of other objects
  如，大学 是由学生、老师组成的
  Aggregation relationships are transitive 传递的
  if A contains B an B contains C, then A contains C

• Aggregation relationships are asymmetric 不对称的
  If A contains B, then B does not contain A

• A variant of aggregation is composition which adds the property of existence dependency
  聚合关系的一个变种，称为组合。
  整体控制着部分的生命
  if A composes B, then if A is deleted, B is deleted
  如手掌与手指

• Composition is a type of Strong aggregation
  ‘whole’ can control the life span of ‘portion’
  部分对象只能存在于整体对象之中，整体对象控制部分对象的生命周期

• 有些时候，聚合与组合的关系不是很明确
  如，房间 与 门

6.接口/实现

• 对于软件系统
  软件系统的内部是由大量的互相关联的类构成的
  当对其中某一个类的局部进行修改的时候，不能影响其它的类
• 接口 interface
  describe how users of the class interact with the class 描述一个类的用户如何与这个类交互
• 实现 Implementation
  完成接口所定义的功能，如类、构件等完成的任务
• eg:TV、电源插座、发电厂之间的关系？
  TV 是 顾客、用户
  插座 是 接口
  发电厂 是实现
  

7.抽象 Abstraction

• 抽象是一种思维方式、一种思维能力

• “抽取比较像的部分出来”

• 客观世界的事物由各种各样的实体（对象）构成

• 每个对象都有各自的内部状态和运动（状态）规律

• 根据对象的属性和运动规律的相似性可以将对象分类

• “继承” 的强大就在于它的抽象和组织技术

• 定义
  “抽象表示一个对象与其他所有对象相区别的基本特征，因此提供了同观察者角度有关的清晰定义的概念界限。 ”
  即：抽象（abstraction）就是过滤掉对象的一部分特性和操作，直到只剩下你所需要的属性和操作。

• 抽象与具体的比较
  你要到飞机场去。坐进出租车，该如何描述?
  A: 师傅，请送我去飞机场！ -------抽象
  B: 师傅，走！出门左拐、直行、过桥、右转、直行、红绿灯左拐后继续直行……-----具体

• 抽象是面向对象领域发现类的主要方法