OOP
【物件導向程式設計】（OOP）與【程式導向程式設計】在思維方式上存在著很大的差別。【程式導向程式設計】中，演算法是第一位的，資料結構是第二位的，這就明確地表述了程式設計師的工作方式。首先要確定如何運算元據，然後再決定如何組織資料，以便於資料操作。而【物件導向程式設計】卻調換了這個次序，【物件導向程式設計】將資料放在第一位，然後再考慮運算元據的演算法。
對於一些規模較小的問題，將問題分解為過程的開發方式比較理想。而物件導向更加適用於解決規模較大的問題。
物件導向程式設計是一種程式設計正規化或程式設計風格。物件導向的程式是由類和物件組成的（以類和物件作為組織程式碼的基本單元），並將封裝、抽象、繼承、多型這四個特性，作為程式設計和實現的基礎。
物件導向程式設計語言是【支援類和物件的語法機制。並有現成的語法機制，能方便地實現 OOP 的四大特性（封裝、抽象、繼承、多型）】的程式語言。
OOP 的四大特性
對於 OOP 的四大特性，我們需要知道每一個特性的如下知識：
- xxx 特性的含義
- 為了實現 xxx 特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支援。對於這四大特性，儘管大部分物件導向程式設計語言都提供了相應的語法機制來支援，但不同的程式語言實現這四大特性的語法機制可能會有所不同。
- xxx 特性存在的意義、好處
封裝
封裝（encapsulation）也被稱為資料隱藏、資料訪問保護。從形式上看，封裝就是將資料和行為組合在一起中，並對物件的使用者隱藏資料的實現方式。
物件中的資料被稱為例項域（instance field），運算元據的過程被稱為方法（method）。對於每個特定的類例項（物件）都有一組特定的例項域值。這些值的集合就是這個物件的當前狀態（state）。
實現封裝的關鍵在於絕對不能讓類中的方法直接地訪問其他類的例項域。程式僅透過物件的方法與物件資料進行互動。封裝給物件賦予了 “黑盒” 特徵，這是提高重用性和可靠性的關鍵。這意味著一個類可以全面地改變儲存資料的方式，只要仍舊使用同樣的方法運算元據，其他物件就不會知道或介意所發生的變化。
為了實現封裝這個特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支援。這個語法機制就是訪問許可權控制（訪問修飾符：public、protected、private、default）。
在 Java 中，封裝就意味著所有的例項域都帶有 private 訪問修飾符（私有的例項域），並提供帶有 public 訪問修飾符的域訪問器方法和域更改器方法（公共的操作方法）。
如果例項域帶有 public 訪問修飾符，這就破壞了封裝性。因為 public 例項域允許程式中的任何方法對其進行讀取和修改。
如果域訪問器方法、域更改器方法直接返回了一個可變物件的引用，這就破壞了封裝性。在 Employee 類中就違反了這個設計原則，其中的 getHireDay() 方法返回了一個 Date 類物件。Date 類有一個更改器方法 setTime()，可以使用 setTime() 這個方法設定毫秒數。Date 物件是可變的，這一點就破壞了封裝性。對 d 呼叫更改器方法就可以自動地改變這個僱員物件的私有狀態。
如果域訪問器方法、域更改器方法需要返回一個可變物件的引用，應該首先對物件進行克隆（clone）。
物件 clone 指的是：存放在另一個位置上的物件副本。
class Employee {
private Date hireDay;
public Date getHireDay() {
return hireDay; // Bad
}
// ...
}
Employee harry = . .
Date d = harry.getHireDay();
double tenYearsInMilliSeconds = 10 * 365.25 * 24 * 60 * 60 * 1000;
d.setTime(d.getTime() - (long) tenYearsInMilliSeconds);
// let's give Harry ten years of added seniority
// 修改後的程式碼
class Employee {
public Date getHireDay() {
return (Date) hireDay.clone(); // Ok
}
// ...
}
封裝存在的意義、封裝的好處：程式僅透過物件的方法與物件資料進行互動
- 保護物件資料不被隨意修改。
- 可以改變類的內部實現，除了該類的方法之外，不會影響其他的程式碼。
- 更改器方法可以執行錯誤檢查，而直接對例項域進行賦值將不會進行這些處理。例如，setSalary 方法可以檢查薪水是否小於 0。
抽象
封裝主要講的是如何隱藏資料、資料訪問保護，而抽象講的是如何隱藏方法的具體實現，讓方法的呼叫者只需要關心方法提供了哪些功能，並不需要知道這些功能是如何實現的。
我們可以藉助程式設計語言提供的介面類（比如 Java 中的 interface 關鍵字語法）或者抽象類（比如 Java 中的 abstract 關鍵字語法）這兩種語法機制，來實現抽象這一特性。
實際上，抽象這個特性是非常容易實現的，並不需要非得依靠介面類或者抽象類這些語法機制來支援。換句話說，並不是說一定要為實現類抽象出介面類，才叫作抽象。即便不編寫介面類，單純的實現類本身就滿足抽象特性。
之所以這麼說，那是因為類的方法是透過程式設計語言中的 “函式” 這一語法機制實現的。透過函式包裹具體的實現邏輯，這本身就是一種抽象。呼叫者在呼叫函式的時候，並不需要去研究函式內部的實現邏輯，只需要透過函式的命名、註釋或者文件，瞭解該函式提供了什麼功能，就可以直接呼叫了。比如，我們在使用 C 語言的 malloc() 函式的時候，並不需要了解它的底層程式碼是怎麼實現的。
抽象存在的意義、抽象的好處：
- 一方面，抽象提高了程式碼的可擴充套件性、可維護性，修改實現不需要改變定義，減少了程式碼的改動範圍；
- 另一方面，抽象是處理複雜系統的有效手段，抽象能有效地過濾掉不必要關注的資訊。
繼承
繼承（inheritance）即 “is-a” 關係，是一種用於表示特殊與一般關係的。
例如，RushOrder 類由 Order 類繼承而來。在具有特殊性的 RushOrder 類中包含了一些用於優先處理的特殊方法，以及一個計算運費的不同方法；而其他的方法，如新增商品、生成賬單等都是從 Order 類繼承來的。
利用繼承，人們可以基於已存在的類構造一個新類。繼承已存在的類就是複用（繼承）這些類的方法和域。在此基礎上，還可以新增一些新的方法和域，以滿足新的需求。
從繼承關係上來講，繼承可以分為單繼承和多繼承。有些程式設計語言只支援單繼承，不支援多重繼承，比如 Java、PHP、C#、Ruby 等，而有些程式設計語言既支援單繼承，也支援多繼承，比如 C++、Python、Perl 等。
- 單繼承表示一個子類只能繼承一個父類；
- 多繼承表示一個子類可以繼承多個父類。
為了實現繼承這個特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支援。比如 Java 使用 extends 關鍵字來實現繼承，C++ 使用冒號來實現繼承（class B : public A），Python 使用 parentheses() 來實現繼承，Ruby 使用 < 來實現繼承。
繼承存在的意義、繼承的好處：繼承的一個最大好處就是程式碼複用。假如兩個類有一些相同的屬性和方法，我們就可以將這些相同的部分，抽取到基類中，讓兩個子類繼承基類。這樣，兩個子類就可以重用基類中的程式碼，避免程式碼重複寫多遍。
不過，程式碼複用這個好處也並不是繼承所獨有的，我們也可以透過其他的方式來解決程式碼複用的問題，比如利用組合關係。
過度的使用繼承，繼承的層次過深、過複雜，就會導致程式碼的可讀性、可維護性變差。
- 可讀性變差的原因：為了瞭解一個類的功能，我們不僅需要檢視這個類的程式碼，還需要按照繼承關係一層一層地往上檢視“父類、父類的父類……”的程式碼。
- 可維護性變差的原因：子類和父類高度耦合，修改父類的程式碼，會直接影響到子類。
多型
一個物件變數可以指向多種實際型別的現象被稱為多型（polymorphism）。在執行時自動地選擇呼叫哪個方法的現象被稱為動態繫結（dynamic binding）。
為了實現多型這個特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支援。
- 第一個語法機制是：程式設計語言要支援繼承；
- 第二個語法機制是：程式設計語言要支援父類的物件變數可以引用子類物件；
- 第三個語法機制是：程式設計語言要支援方法的重寫（override）。
在 Java 程式設計語言中，物件變數是多型的。一個父類的物件變數既可以引用一個父類的物件，也可以引用一個子類的物件。
一個 Employee 變數既可以引用一個 Employee 類的物件，也可以引用一個 Employee 類的任何一個子類的物件（例如， Manager、Executive、 Secretary 等）。
對於多型特性的實現方式，除了利用 “繼承加方法重寫” 這種實現方式之外，還有其他兩種比較常見的的實現方式，一種是利用介面類語法，另一種是利用 duck-typing 語法。不過，並不是每種程式設計語言都支援介面類或者 duck-typing 這兩種語法機制，比如 C++ 就不支援介面類語法，而 duck-typing 只有一些動態語言才支援，比如 Python、JavaScript 等。
- 介面類語法：一個物件變數（介面類）可以指向多種實際型別（實現類）
- duck-typing 語法：duck-typing 可以這樣表述：“如果看起來像鴨子，叫起來像鴨子，那麼它一定是鴨子”。
多型存在的意義、多型的好處：
- 多型的好處是，我們可以在一個比較穩定的、抽象的層面上程式設計，而不被更加具體的、易變的實現細節干擾。
- 多型也是很多設計模式、設計原則、程式設計技巧的程式碼實現基礎，比如策略模式、基於介面而非實現程式設計、依賴倒置原則、裡式替換原則、利用多型去掉冗長的 if-else 語句等。
參考資料
《Java核心技術卷一：基礎知識》（第10版）