夯實Java：從物件導向說起

ruicbAndroid發表於2019-01-19
Java物件

作者：伯特
出處：github.com/ruicbAndroid/LoulanPlan
宣告：本文出自伯特的《LoulanPlan》，轉載務必註明作者及出處。

剛學習 Java 那會就接觸了“物件導向”的概念，但當時並沒有太多實戰經驗，所以對其的理解也僅限於概念。當工作兩年後再回顧一下，有些概念能夠落地了，遂記錄一下，作為 LoulanPlan 的開篇。

1. 什麼是物件導向

物件導向是一種程式設計的思想，而不是一種方法，亦或準則。其指導我們從現實世界中客觀存在的事物出發，進行程式設計。

2. 什麼是物件

Everything is Object，在 Java 語言的世界中，萬事萬物皆物件。上面提到“從現實世界中客觀存在的事物出發”，這裡客觀存在的事物，我們稱之為“物件”。

在程式中，物件是程式的基本構成單元，是客觀存在的事物的體現。一個物件通常由一組屬性和對這組屬性進行操作的若干服務（方法）構成。

3. 物件導向與程式導向的出現

面對簡單的軟體程式，我們往往不需要考慮過多的設計，任何一個小的功能單元或模組，都可以按照一定的步驟去實現，這種 step by step 的方式即為程式導向。

隨著程式的複雜性提升，我們無法按步驟去描述並實現編碼，所以程式導向已無法適應。加之考慮到程式碼的可讀及複用性等，便有了物件的概念，以及物件導向的程式設計思想。

當然，還有面向元件、面向服務等設計思想，不在此討論。

4. 物件導向與程式導向的區別

要知道，二者並不是非此即彼，而是相輔相成的。

物件導向思想要求我們從巨集觀上進行程式設計，抽象出一個個“物件”。而程式導向，則在微觀上對“物件”內部進行具體的實現。

可以看出，物件導向最終還是離不開程式導向。

舉例來說，需要程式設計實現繪製圓形、三角形、矩形。

程式導向實現：

drawCircle... //一坨繪製相關的程式碼，下同
drawTriangle
drawRect

物件導向實現：

//抽象出畫筆物件
class Painter {
    drawCircle(){
        //上述程式導向實現，下同
    }

    drawTriangle(){}

    drawRect(){}
}

//物件導向，使用畫筆繪製
1. painter.drawCircle() //此處只需要呼叫物件的方法，下同
1. painter.drawTriangle()
2. painter.drawRect()

5. 物件與類

前面介紹了物件以及物件導向，下面回到 Java 中聊聊類的概念。

5.1 類

我們常說“物以類聚”，表達“ 同類的東西聚在一起”。其實 Java 中的類也可以這麼去理解：“物”即客觀存在的“物件”，同類物體的特徵描述，即為“類”。

上面是我的個人理解，用術語概括就是：類是客觀事物的抽象，或者說是對現實生活中事物的一種描述（屬性和行為）。

例如前面定義的 Painter 類，是對客觀事物畫筆的抽象，包含了一些繪製的方法（行為）。

5.2 物件與類的關係

類進行例項化可生成物件，所以，類的具體表現或者例項就是物件，而物件的抽象或者總概括就是類。

6. 物件導向的三大特性

說到物件導向，就不得不說其三大特性：封裝、繼承和多型。

下面簡單說說自己的理解吧，就不再貼相關示例了，網上有很多優秀的例子。

6.1 封裝

封裝是物件導向最基礎的特性。在前面介紹物件時，提到“一個物件通常由一組屬性和對這組屬性進行操作的若干服務（方法）構成”，這裡的構成體現的就是封裝性。

封裝，是指對外隱藏物件內部的屬性和實現細節，只提供相應的介面和方法進行互動。一方面，外部只需專注於物件所提供的能力，而不用關心內部實現細節；另一方面，避免了外部隨意修改或訪問內部屬性和方法，從而提升了程式的健壯性；同時，封裝能提升程式碼的複用率。

6.2 繼承

繼承指一個物件從另一個物件中獲得屬性和方法的過程，繼承者稱為子類，被繼承者稱為父類。繼承使得子類物件擁有父類物件的全部屬性與方法（非私有）。

Key point:

  • 子類也可以被其他類繼承成為父類；
  • 父類可以擁有多個子類，但一個子類只能有一個父類。這一點與現實中父親與孩子的關係是一致的；
  • Java 中任何類都是 java.lang.Object 的直接或間接子類；
  • 子類不能繼承父類中訪問許可權為 private 的成員變數和方法；
  • 子類可以重寫（override）父類的方法；
  • 子類可以通過 super 關鍵字訪問父類的成員變數、方法和構造器；
  • final 宣告的類或方法，不能被繼承或重寫；

6.3 多型

多型是在繼承的基礎上實現的，多型實現的三個必要條件：

  1. 繼承
  2. 方法重寫（override）
  3. 父類引用指向子類物件，例如：Human human = new Man()，這裡 Man extends Human。

當使用多型方式呼叫方法時，會依據以下規則：

  1. 首先檢查父類中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯誤；
  2. 若子類重寫了該方法，呼叫子類的重寫方法；
  3. 若子類沒有重寫該方法，則呼叫父類的方法；

多型的好處：可以使程式有良好的擴充套件，並可以對所有類的物件進行通用處理。

7. 總結

以上是本文的全部內容，希望能對你有所啟發。內容說不上全面、無誤，還望讀者朋友補充、指正。

最後，感謝閱讀。

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