面向對象的三大基本特征,五大基本原則


面向對象的三大基本特征,五大基本原則
目錄

一、三大基本特征:封裝、繼承、多態
      1、封裝
      2、繼承
      3、多態
  二、五大基本原則
      1、單一職責原則(SRP)
      2、開放封閉原則(OCP)
      3、里氏替換原則(LSP)
      4、依賴倒置原則(DIP)
      5、接口隔離原則(ISP)
  網上的講解很多,但大都類似,這里進行轉載整理。三大基本特征是理解五大基本原則的前提。

一、三大基本特征:封裝、繼承、多態
  1、封裝
  封裝就是隱藏對象的屬性和實現細節,僅對外公開接口,控制在程序中屬性的讀和修改的訪問級別,將抽象得到的數據和行為(或功能)相結合,形成一個有機的整體,也就是將數據與操作數據的源代碼進行有機的結合,形成“類”,其中數據和函數都是類的成員。

  封裝的目的是增強安全性和簡化編程,使用者不必了解具體的實現細節,而只是要通過外部接口,以特定的訪問權限來使用類的成員。

  面相對象的不就是使用程序處理事情時以對象為中心去分析嗎,與面向過程不同,面向過程關心處理的邏輯、流程等問題,而不關心事件主體。而面向對象即面向主體,所以我們在解決問題時應該先進行對象的封裝(對象是封裝類的實例,比如張三是人,人是一個封裝類,張三只是對象中的一個實例、一個對象)。比如我們日常生活中的小兔子、小綿羊都可以封裝為一個類。

   

  比如兔子的屬性有兩只耳朵、四只腿、一雙眼睛、三瓣嘴等;行為(功能)有跑、跳、吃素等。

  2、繼承
  繼承是面向對象的基本特征之一,繼承機制允許創建分等級層次的類。繼承就是子類繼承父類的特征和行為,使得子類對象(實例)具有父類的實例域和方法,或子類從父類繼承方法,使得子類具有父類相同的行為。類似下面這個圖:

  

  我們在上面已經封裝了兔子這個類,其他動物也一樣可以進行封裝。在封裝過程中我們發現兔子、綿羊這兩個類具有相似的功能或特性如吃草,所以我們可以抽取共有特征和方法形成高一層的類,如這里的食草動物、食肉動物。繼承之間是子父類的關系。繼承機制可以很好的描述一個類的生態,也提高了代碼復用率,在Java中的Object類是所有類的超類,常稱作上帝類。

  3、多態
  多態同一個行為具有多個不同表現形式或形態的能力。是指一個類實例(對象)的相同方法在不同情形有不同表現形式。多態機制使具有不同內部結構的對象可以共享相同的外部接口。這意味着,雖然針對不同對象的具體操作不同,但通過一個公共的類,它們(那些操作)可以通過相同的方式予以調用。

  多態的優點:

  1. 消除類型之間的耦合關系
  2. 可替換性
  3. 可擴充性
  4. 接口性
  5. 靈活性
  6. 簡化性
      多態存在的三個必要條件:

繼承
重寫(子類繼承父類后對父類方法進行重新定義)
父類引用指向子類對象
  簡言之,多態其實是在繼承的基礎上的。比如說今天我們要去動物園參觀動物,那么你說我們去參觀兔子、參觀綿羊、參觀獅子、參觀豹子都是對的,但你不能說我們去參觀汽車。在這個例子中,子類具有多態性:除了使用自己的身份,還能充當父類。

二、五大基本原則
  1、單一職責原則(SRP)
  一個類應該有且只有一個去改變它的理由,這意味着一個類應該只有一項工作。

  比如在職員類里,將工程師、銷售人員、銷售經理這些情況都放在職員類里考慮,其結果將會非常混亂,在這個假設下,職員類里的每個方法都要if else判斷是哪種情況,從類結構上來說將會十分臃腫。

  2、開放封閉原則(OCP)
  對象或實體應該對擴展開放,對修改封閉。

  更改封閉即是在我們對模塊進行擴展時,勿需對源有程序代碼和DLL進行修改或重新編譯文件!這個原則對我們在設計類的時候很有幫助,堅持這個原則就必須盡量考慮接口封裝,抽象機制和多態技術!

  3、里氏替換原則(LSP)
  在對象 x 為類型 T 時 q(x) 成立,那么當 S 是 T 的子類時,對象 y 為類型 S 時 q(y) 也應成立。(即對父類的調用同樣適用於子類)

  4、依賴倒置原則(DIP)
  高層次的模塊不應該依賴於低層次的模塊,他們都應該依賴於抽象。具體實現應該依賴於抽象,而不是抽象依賴於實現。

  可以這樣理解,上面我舉例子的時候先說了兔子和綿羊,然后才推出食草動物。但如果我們繼續認識了牛、馬等食草動物,我們會發現我們需要不斷調整食草動物的描述,這樣程序會變得僵化,所以我們不應該讓子類依賴於實體,不應該讓父類模塊依賴於子類模塊。所以我們需要將食草動物設計為抽象類,即抽象類或接口。這樣下層只需要實現相應的細節而不會影響父類。

  5、接口隔離原則(ISP)
  不應強迫客戶端實現一個它用不上的接口,或是說客戶端不應該被迫依賴它們不使用的方法,使用多個專門的接口比使用單個接口要好的多!

  比如,為了減少接口的定義,將許多類似的方法都放在一個接口中,最后會發現,維護和實現接口的時候花了太多精力,而接口所定義的操作相當於對客戶端的一種承諾,這種承諾當然是越少越好,越精練越好,過多的承諾帶來的就是你的大量精力和時間去維護!

注:該文章來自於風之之


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