面向對象-面向對象思想


面向對象-面向對象思想

 

    昔人已乘黃鶴去,此地空余黃鶴樓

 

簡介:面向對象-面向對象思想。

一、三大特性

封裝

利用抽象數據類型將數據和基於數據的操作封裝在一起,使其構成一個不可分割的獨立實體。數據被保護在抽象數據類型的內部,盡可能地隱藏內部的細節,只保留一些對外的接口使其與外部發生聯系。用戶無需關心對象內部的細節,但可以通過對象對外提供的接口來訪問該對象。

優點:

  • 減少耦合:可以獨立地開發、測試、優化、使用、理解和修改
  • 減輕維護的負擔:可以更容易被理解,並且在調試的時候可以不影響其他模塊
  • 有效地調節性能:可以通過剖析來確定哪些模塊影響了系統的性能
  • 提高軟件的可重用性
  • 降低了構建大型系統的風險:即使整個系統不可用,但是這些獨立的模塊卻有可能是可用的

以下 Person 類封裝 name、gender、age 等屬性,外界只能通過 get() 方法獲取一個 Person 對象的 name 屬性和 gender 屬性,而無法獲取 age 屬性,但是 age 屬性可以供 work() 方法使用。

注意到 gender 屬性使用 int 數據類型進行存儲,封裝使得用戶注意不到這種實現細節。並且在需要修改 gender 屬性使用的數據類型時,也可以在不影響客戶端代碼的情況下進行。

 1 public class Person {  2 
 3     private String name;  4     private int gender;  5     private int age;  6 
 7     public String getName() {  8         return name;  9  } 10 
11     public String getGender() { 12         return gender == 0 ? "boy" : "girl"; 13  } 14 
15     public void work() { 16         if (18 <= age && age <= 50) { 17             System.out.println(name + " is working very hard!"); 18         } else { 19             System.out.println(name + " can't work any more!"); 20  } 21  } 22 }
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繼承

繼承實現了 IS-A 關系,例如 Cat 和 Animal 就是一種 IS-A 關系,因此 Cat 可以繼承自 Animal,從而獲得 Animal 非 private 的屬性和方法。

繼承應該遵循里氏替換原則,子類對象必須能夠替換掉所有父類對象。

Cat 可以當做 Animal 來使用,也就是說可以使用 Animal 引用 Cat 對象。父類引用指向子類對象稱為 向上轉型 。

Animal animal = new Cat();

多態

多態分為編譯時多態和運行時多態:

  • 編譯時多態主要指方法的重載
  • 運行時多態指程序中定義的對象引用所指向的具體類型在運行期間才確定

運行時多態有三個條件:

  • 繼承
  • 覆蓋(重寫)
  • 向上轉型

下面的代碼中,樂器類(Instrument)有兩個子類:Wind 和 Percussion,它們都覆蓋了父類的 play() 方法,並且在 main() 方法中使用父類 Instrument 來引用 Wind 和 Percussion 對象。在 Instrument 引用調用 play() 方法時,會執行實際引用對象所在類的 play() 方法,而不是 Instrument 類的方法。

1 public class Instrument { 2 
3     public void play() { 4         System.out.println("Instument is playing..."); 5  } 6 }
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1 public class Wind extends Instrument { 2 
3     public void play() { 4         System.out.println("Wind is playing..."); 5  } 6 }
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1 public class Percussion extends Instrument { 2 
3     public void play() { 4         System.out.println("Percussion is playing..."); 5  } 6 }
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 1 public class Music {  2 
 3     public static void main(String[] args) {  4         List<Instrument> instruments = new ArrayList<>();  5         instruments.add(new Wind());  6         instruments.add(new Percussion());  7         for(Instrument instrument : instruments) {  8  instrument.play();  9  } 10  } 11 }
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1 輸出: 2 Wind is playing... 3 Percussion is playing...

二、設計原則

設計模式參考鏈接:https://www.cnblogs.com/taojietaoge/p/10317701.html

S.O.L.I.D

簡寫 全拼 中文翻譯
SRP The Single Responsibility Principle 單一責任原則
OCP The Open Closed Principle 開放封閉原則
LSP The Liskov Substitution Principle 里氏替換原則
ISP The Interface Segregation Principle 接口分離原則
DIP The Dependency Inversion Principle 依賴倒置原則

1. 單一責任原則

修改一個類的原因應該只有一個。

換句話說就是讓一個類只負責一件事,當這個類需要做過多事情的時候,就需要分解這個類。

如果一個類承擔的職責過多,就等於把這些職責耦合在了一起,一個職責的變化可能會削弱這個類完成其它職責的能力。

2. 開放封閉原則

類應該對擴展開放,對修改關閉。

擴展就是添加新功能的意思,因此該原則要求在添加新功能時不需要修改代碼。

符合開閉原則最典型的設計模式是裝飾者模式,它可以動態地將責任附加到對象上,而不用去修改類的代碼。

3. 里氏替換原則

子類對象必須能夠替換掉所有父類對象。

繼承是一種 IS-A 關系,子類需要能夠當成父類來使用,並且需要比父類更特殊。

如果不滿足這個原則,那么各個子類的行為上就會有很大差異,增加繼承體系的復雜度。

4. 接口分離原則

不應該強迫客戶依賴於它們不用的方法。

因此使用多個專門的接口比使用單一的總接口要好。

5. 依賴倒置原則

高層模塊不應該依賴於低層模塊,二者都應該依賴於抽象;
抽象不應該依賴於細節,細節應該依賴於抽象。

高層模塊包含一個應用程序中重要的策略選擇和業務模塊,如果高層模塊依賴於低層模塊,那么低層模塊的改動就會直接影響到高層模塊,從而迫使高層模塊也需要改動。

依賴於抽象意味着:

  • 任何變量都不應該持有一個指向具體類的指針或者引用;
  • 任何類都不應該從具體類派生;
  • 任何方法都不應該覆寫它的任何基類中的已經實現的方法。

其他常見原則

除了上述的經典原則,在實際開發中還有下面這些常見的設計原則。

簡寫 全拼 中文翻譯
LOD The Law of Demeter 迪米特法則
CRP The Composite Reuse Principle 合成復用原則
CCP The Common Closure Principle 共同封閉原則
SAP The Stable Abstractions Principle 穩定抽象原則
SDP The Stable Dependencies Principle 穩定依賴原則

1. 迪米特法則

迪米特法則又叫作最少知識原則(Least Knowledge Principle,簡寫 LKP),就是說一個對象應當對其他對象有盡可能少的了解,不和陌生人說話。

2. 合成復用原則

盡量使用對象組合,而不是通過繼承來達到復用的目的。

3. 共同封閉原則

一起修改的類,應該組合在一起(同一個包里)。如果必須修改應用程序里的代碼,我們希望所有的修改都發生在一個包里(修改關閉),而不是遍布在很多包里。

4. 穩定抽象原則

最穩定的包應該是最抽象的包,不穩定的包應該是具體的包,即包的抽象程度跟它的穩定性成正比。

5. 穩定依賴原則

包之間的依賴關系都應該是穩定方向依賴的,包要依賴的包要比自己更具有穩定性。


 

 

 

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