面向对象
何为面向对象编程:
举例:生活实例五子棋 面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤:
1、开始游戏 2、黑子先走 3、绘制画面 4、判断输赢 5、轮到白子 6、绘制画面 7、判断输赢 8、循环步骤 2~9 输出最后结果。
把上面每个步骤用不同的方法来实现。
面向对象的设计思想:面向对象的设计则是从另外的思路来 解决问题。
整个五子棋可以分为
1、黑白双方,这两方的行为是一模一样的,
2、棋盘系统,负责绘制画面,
3、规则系统,负责判定诸如犯规、输赢等。
第一类对 象(玩家对象)负责接受用户输入,
并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化,棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化,
同时利用 第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。
三大特性
封装
封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。
封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。优点:
1.隐藏数据信息,避免恶意修改带来的安全问题
2.封装之后可以供多处调用,减少程序的耦合度
3.类内部的结构可以自由更改而不会影响其他代码
4.能够对成员属性进行精准的控制
继承
面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能(父类所有非private属性和功能),并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展,可以定义新的特性(扩展父类没有的属性和功能 or 重写父类方法),子类还可以以自己的方式实现父类的功能(方法重写,不推荐)。
要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。
在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。继承概念的实现方式有两类:实现继承、接口继承。
1.实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;
2.接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;
在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类,因为腿并不是一个人。
抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字 Interface 而不是 Class。OO开发范式大致为:
划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。
优点:使用继承使得所有子类公共的部分都放在父类,使得代码得到共享,避免了重复。继承使得修改或扩展继承而来的实现都比较容易。
缺点:父类改变,子类不得不变。 继承破坏了包装,父类实现细节暴露给了子类,增大两个类的耦合性。【继承是一种父子类间的强耦合关系】
多态
多态性(polymorphisn)是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说,就是一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。
实现多态,有二种方式,覆盖,重载。
覆盖,是指子类重新定义父类的虚函数的做法。
重载,是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。
其实,重载的概念并不属于“面向对象编程”,重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、str_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的(记住:是静态)。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态(记住:是动态!)的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚邦定)。结论就是:重载只是一种语言特性,与多态无关,与面向对象也无关!引用一句Bruce Eckel的话:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多态。”
那么,多态的作用是什么呢?
我们知道,封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化;继承可以扩展已存在的代码模块(类);它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用!多态的作用,就是为了类在继承和派生的时候,保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。
多态特点:
1、子类以父类的身份出现。
2、子类在工作时以自己的方式来实现。
3、子类以父类身份出现时,子类特有的属性和方法不可以使用。
4、为了使子类的实例完全接替来自父类的类成员,父类必须将该成员声明为虚的。这是通过在该成员的返回值类型之前加上vittual关键字实现的。
5、子类可以选择使用override(重写)将父类实现替换为自己的实现。