面向?qū)ο蟮娜齻€(gè)基本特征是:封裝、繼承、多態(tài)。
封裝
封裝最好理解了。封裝是面向?qū)ο蟮奶卣髦唬菍?duì)象和類概念的主要特性。
封裝,也就是把客觀事物封裝成抽象的類,并且類可以把自己的數(shù)據(jù)和方法只讓可信的類或者對(duì)象操作,對(duì)不可信的進(jìn)行信息隱藏。
繼承
面向?qū)ο缶幊?/span>
(OOP)
語(yǔ)言的一個(gè)主要功能就是
“
繼承
”
。繼承是指這樣一種能力:它可以使用現(xiàn)有類的所有功能,并在無(wú)需重新編寫原來(lái)的類的情況下對(duì)這些功能進(jìn)行擴(kuò)展。
通過(guò)繼承創(chuàng)建的新類稱為“子類”或“派生類”。
被繼承的類稱為
“
基類
”
、
“
父類
”
或
“
超類
”
。
繼承的過(guò)程,就是從一般到特殊的過(guò)程。
要實(shí)現(xiàn)繼承,可以通過(guò)
“
繼承
”
(
Inheritance
)和
“
組合
”
(
Composition
)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在某些
OOP
語(yǔ)言中,一個(gè)子類可以繼承多個(gè)基類。但是一般情況下,一個(gè)子類只能有一個(gè)基類,要實(shí)現(xiàn)多重繼承,可以通過(guò)多級(jí)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)。
繼承概念的實(shí)現(xiàn)方式有三類:實(shí)現(xiàn)繼承、接口繼承和可視繼承。
?????????
實(shí)現(xiàn)繼承是指使用基類的屬性和方法而無(wú)需額外編碼的能力;
?????????
接口繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實(shí)現(xiàn)的能力;
?????????
可視繼承是指子窗體(類)使用基窗體(類)的外觀和實(shí)現(xiàn)代碼的能力。
在考慮使用繼承時(shí),有一點(diǎn)需要注意,那就是兩個(gè)類之間的關(guān)系應(yīng)該是
“
屬于
”
關(guān)系。例如,
Employee
是一個(gè)人,
Manager
也是一個(gè)人,因此這兩個(gè)類都可以繼承
Person
類。但是
Leg
類卻不能繼承
Person
類,因?yàn)橥炔⒉皇且粋€(gè)人。
抽象類僅定義將由子類創(chuàng)建的一般屬性和方法,創(chuàng)建抽象類時(shí),請(qǐng)使用關(guān)鍵字
Interface
而不是
Class
。
OO
開發(fā)范式大致為:劃分對(duì)象
→
抽象類
→
將類組織成為層次化結(jié)構(gòu)
(
繼承和合成
) →
用類與實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)幾個(gè)階段。
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,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。簡(jiǎn)單的說(shuō),就是一句話:允許將子類類型的指針賦值給父類類型的指針。
實(shí)現(xiàn)多態(tài),有二種方式,覆蓋,重載。
覆蓋,是指子類重新定義父類的虛函數(shù)的做法。
重載,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,或許參數(shù)類型不同,或許兩者都不同)。
其實(shí),重載的概念并不屬于
“
面向?qū)ο缶幊?/span>
”
,重載的實(shí)現(xiàn)是:編譯器根據(jù)函數(shù)不同的參數(shù)表,對(duì)同名函數(shù)的名稱做修飾,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,有兩個(gè)同名函數(shù):
function func(p:integer):integer;
和
function func(p:string):integer;
。那么編譯器做過(guò)修飾后的函數(shù)名稱可能是這樣的:
int_func
、
str_func
。對(duì)于這兩個(gè)函數(shù)的調(diào)用,在編譯器間就已經(jīng)確定了,是靜態(tài)的(記住:是靜態(tài))。也就是說(shuō),它們的地址在編譯期就綁定了(早綁定),因此,重載和多態(tài)無(wú)關(guān)!真正和多態(tài)相關(guān)的是
“
覆蓋
”
。當(dāng)子類重新定義了父類的虛函數(shù)后,父類指針根據(jù)賦給它的不同的子類指針,動(dòng)態(tài)(記住:是動(dòng)態(tài)!)的調(diào)用屬于子類的該函數(shù),這樣的函數(shù)調(diào)用在編譯期間是無(wú)法確定的(調(diào)用的子類的虛函數(shù)的地址無(wú)法給出)。因此,這樣的函數(shù)地址是在運(yùn)行期綁定的(晚邦定)。結(jié)論就是:重載只是一種語(yǔ)言特性,與多態(tài)無(wú)關(guān),與面向?qū)ο笠矡o(wú)關(guān)!引用一句
Bruce Eckel
的話:
“
不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多態(tài)。
”
那么,多態(tài)的作用是什么呢?我們知道,封裝可以隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),使得代碼模塊化;繼承可以擴(kuò)展已存在的代碼模塊(類);它們的目的都是為了
——
代碼重用。而多態(tài)則是為了實(shí)現(xiàn)另一個(gè)目的
——
接口重用!多態(tài)的作用,就是為了類在繼承和派生的時(shí)候,保證使用
“
家譜
”
中任一類的實(shí)例的某一屬性時(shí)的正確調(diào)用。
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(類繼承),在
UML
的術(shù)語(yǔ)中,這種關(guān)系被稱為泛化(
Generalization
)。
Person(
人
)
是基類,
Teacher(
教師
)
、
Student(
學(xué)生
)
、
Guest(
來(lái)賓
)
是子類。
若在邏輯上
B
是
A
的“一種”,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。
例如,
教師是人,
Teacher
是
Person
的“一種”(
a kind of
)。
那么類
Teacher
可以從類
Person
派生(繼承)。
如果
A
是基類,
B
是
A
的派生類,那么
B
將繼承
A
的數(shù)據(jù)和函數(shù)。
如果類
A
和類
B
毫不相關(guān),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
),則允許
B
繼承
A
的功能和屬性。
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,而是要用
A
和其它東西組合出
B
。
例如,眼(
Eye
)、鼻(
Nose
)、口(
Mouth
)、耳(
Ear
)是頭(
Head
)的一部分,所以類
Head
應(yīng)該由類
Eye
、
Nose
、
Mouth
、
Ear
組合而成,不是派生(繼承)而成。
聚合的類型分為無(wú)、共享
(
聚合
)
、復(fù)合
(
組合
)
三類。
聚合(
aggregation
)
圖表
3
共享
上面圖中,有一個(gè)菱形(空心)表示聚合(
aggregation
)(聚合類型為共享),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,聚合類
B
不需要對(duì)被聚合的類
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,它代表了一種更為堅(jiān)固的關(guān)系
——
組合(
composition
)(聚合類型為復(fù)合)。組合表示的關(guān)系也是
has-a
,不過(guò)在這里,
A
的生命期受
B
控制。即
A
會(huì)隨著
B
的創(chuàng)建而創(chuàng)建,隨
B
的消亡而消亡。
依賴
(Dependency)
圖表
5
依賴
這里 B 與 A 的關(guān)系只是一種依賴 (Dependency) 關(guān)系,這種關(guān)系表明,如果類 A 被修改,那么類 B 會(huì)受到影響。