[转] 面向对象的三个基本特征（讲解）

原文地址

面对对象的三个基本特征: 封装，继承， 多态

                   

封装

       封装是面对对象的特征之一，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。

继承

      面对对象编程(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，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。

      通过继承创建的新类称为 “子类”或“派生类”。

      被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。

      继承的过程， 就是从一般到特性的过程。

      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。但是在一般情况下，一个子类只能有一个基类，要实现多重集成，可以通过多级继承来实现。

      继承概念的实现方式有三种：实现继承、接口继承和可视集成。

•       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；
• 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能力；
• 可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。

       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abstract、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。

多态

      多态性polymorphisn是允许你将父类对象设置成为和一个或更多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。 简单的来说，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，有两种方法： 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（或参数个数不同、或参数类型不同、或两者都不同）

     其实，重载的概念并不属于“面对对象编程”，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:intger): 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，他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（晚绑定）。 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，如果它不是晚绑定，它就不是多态。”

      那么，多态的作用是什么呢？ 我们知道，冯庄可以隐藏实现细节，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外一个目的 ----- 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的正确调用

概念讲解

  泛化Generalization

             

    在上图中，空心的三角表示继承关系（类继承），在UML的术语中，这种关系被称为泛化Generalization。 Person是基类，Teacher、Student、Guest是子类。

    若在逻辑上B是A的“一种”， 并且A的所有功能和属性对B而言都有意义，则允许B继承A的功能和属性。

    例如，教师是人，Teacher是Person的“一种” （a kind of）。那么类Teacher可以从类Person派生（继承）。

    如果A是基类，B是A的派生类，那么B将继承A的数据和函数。

    如果类A和类B毫不相关，不可以为了使B的功能更多些而让B继承A的功能和属性。

    若在逻辑上B是A的“一种”（a kind of），则允许B继承A的功能和属性。

   聚合（组合）

          

     若在逻辑上A是B的“一部分”（a part of），则不允许B从A派生，而是要用A和其他东西组合出B。

     例如， 眼Eye、鼻Nose、口Mouth、耳Ear是头Head的一部分，所以类Head应该由类Eye、Nose、Mouth、Ear组合而成，不是派生（继承）而成。

聚合的类型分为无、共享（聚合）、复合（组合）三类

   聚合aggregation

                             

        上面图中， 有一个菱形（空心）表示聚合aggregation （聚合类型为共享），聚合的意义表示has-a关系。 聚合是一种相对松散的关系，聚合类B不需要对被聚合的类A负责。

   组合composition

                              

        这幅图与上面的唯一区别是菱形为实心的，它代表了一种更为坚固的关系 ----  组合composition（聚合类型为复合）。 组合表示的关系也是has-a，不过在这里，A的生命期受B控制。 即A会随着B的创建而创建，随B的消亡而消亡。

   依赖Dependency

                              

        这里B与A的关系只是一种依赖Dependency关系，这种关系表明，如果类A被修改，那么类B会受到影响。