java面向对象- -一闪而过

 

　　封装性

　　封装（Encapsulation）就是把对象的属性和行为结合成一个独立的单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。

封装有两个含义：

　　一是把对象的全部属性和行为结合在一起，形成一个不可分割的独立单位。对象的属性值（除了公有的属性值）只能由这个对象的行为来读取和修改；

　　二是尽可能隐蔽对象的内部细节，对外形成一道屏障，与外部的联系只能通过外部接口实现。

　　封装是通过限制只有特定类的对象可以访问这一特定类的成员，而它们通常利用接口实现消息的传入传出。举个例子，接口能确保幼犬这一特征只能被赋予狗这一类。通常来说，成员会依它们的访问权限被分为3种：公有成员、私有成员以及保护成员。有些语言更进一步：Java可以限制同一包内不同类的访问；

　　封装的信息隐蔽作用反映了事物的相对独立性，可以只关心它对外所提供的接口，即能做什么，而不注意其内部细节，即怎么提供这些服务。

　　封装的结果使对象以外的部分不能随意存取对象的内部属性，从而有效地避免了外部错误对它的影响，大大减小了查错和排错的难度。另一方面，当对象内部进行修改时，由于它只通过少量的外部接口对外提供服务，因此同样减小了内部的修改对外部的影响。同时，如果一味地强调封装，则对象的任何属性都不允许外部直接存取，要增加许多没有其他意义，只负责读或写的行为。这为编程工作增加了负担，增加了运行开销，并且使得程序显得臃肿。为了避免这一点，在语言的具体实现过程中应使对象有不同程度的可见性，进而与客观世界的具体情况相符合。

　　封装机制将对象的使用者与设计者分开，使用者不必知道对象行为实现的细节，只需要用设计者提供的外部接口让对象去做。封装的结果实际上隐蔽了复杂性，并提供了代码重用性，从而降低了软件开发的难度。

　　继承性

　　客观事物既有共性，也有特性。如果只考虑事物的共性，而不考虑事物的特性，就不能反映出客观世界中事物之间的层次关系，不能完整地、正确地对客观世界进行抽象描述。运用抽象的原则就是舍弃对象的特性，提取其共性，从而得到适合一个对象集的类。如果在这个类的基础上，再考虑抽象过程中各对象被舍弃的那部分特性，则可形成一个新的类，这个类具有前一个类的全部特征，是前一个类的子集，形成一种层次结构，即继承结构。

　　继承（Inheritance）是一种联结类与类的层次模型。继承性是指特殊类的对象拥有其一般类的属性和行为。继承意味着“自动地拥有”，即特殊类中不必重新定义已在一般类中定义过的属性和行为，而它却自动地、隐含地拥有其一般类的属性与行为。继承允许和鼓励类的重用，提供了一种明确表述共性的方法。一个特殊类既有自己新定义的属性和行为，又有继承下来的属性和行为。尽管继承下来的属性和行为是隐式的，但无论在概念上还是在实际效果上，都是这个类的属性和行为。当这个特殊类又被它更下层的特殊类继承时，它继承来的和自己定义的属性和行为又被下一层的特殊类继承下去。因此，继承是传递的，体现了大自然中特殊与一般的关系。

　　在软件开发过程中，继承性实现了软件模块的可重用性、独立性，缩短了开发周期，提高了软件开发的效率，同时使软件易于维护和修改。这是因为要修改或增加某一属性或行为，只需在相应的类中进行改动，而它派生的所有类都自动地、隐含地作了相应的改动。

　　由此可见，继承是对客观世界的直接反映，通过类的继承，能够实现对问题的深入抽象描述，反映出人类认识问题的发展过程。

　　当一个类从多个父类继承时，我们称之为“多重继承”。如一只狗既是吉娃娃犬又是牧羊犬（虽然事实上并不合逻辑）。多重继承并不总是被支持的，因为它很难理解，又很难被好好使用。

　　多态性

　　面向对象设计借鉴了客观世界的多态性，体现在不同的对象收到相同的消息时产生多种不同的行为方式。例如，在一般类“几何图形”中定义了一个行为“绘图”，但并不确定执行时到底画一个什么图形。特殊类“椭圆”和“多边形”都继承了几何图形类的绘图行为，但其功能却不同，一个是要画出一个椭圆，另一个是要画出一个多边形。这样一个绘图的消息发出后，椭圆、多边形等类的对象接收到这个消息后各自执行不同的绘图函数。如图1-3所示，这就是多态性的表现。

　　具体来说，多态性（Polymorphism）是指类中同一函数名对应多个具有相似功能的不同函数，可以使用相同的调用方式来调用这些具有不同功能的同名函数。

　　继承性和多态性的结合，可以生成一系列虽类似但独一无二的对象。由于继承性，这些对象共享许多相似的特征；由于多态性，针对相同的消息，不同对象可以有独特的表现方式，实现特性化的设计。

　　面向对象技术使软件的开发超越了过程式编程，而进入了简化应用程序开发的可重用编程世界。不象旧的编程方式，当程序的体积增长时，程序维护和调试并不变得更复杂。对象技术在两个级别发挥作用：

在数据级别，对象技术可以集成一个机构中的许多不同类型的信息，过去的信息已经不再兼容了。

　　在程序开发级别，对象技术提供模块化程序构造，这时，程序员在现有对象的基础之上进行开发。对象可以被其他对象再使用，以利用它们的过程，从而消除了当再次需要它们的时候，必须每次都重写这些代码。

　　由于无需改变或分解整个系统，所以再设计或扩展系统是很容易的。实际上，是放弃或修改这些模块，并且增加新的模块以提供增强的功能。

　　一个对象是一个完整的数据分组，它包括对数据进行处理的功能。在一个面向对象的环境，对象的数目是数不清的。它们可能包括一个数据库的记录、一个文件、一个物理资源、甚至是一个用户(它是用户的登录帐户)。为了使开发人员使用面向对象编程语言工作，对象是一个自满足模块，它包含数据、以及数据的结构、和处理数据的功能。

　　对象可以是下面情况的任何之一：

 

　　在一个面向对象操作系统中实现一个进程的代码，例如验证安全权限。

 

　　程序员和开发人员用于汇编程序的预定义代码模块。

 

　　来自一个应用程序的数据块，如一个绘图程序、电子表格或多媒体工具。

 

　　在一个数据库中的对象，例如库存条目或顾客。

 

　　在一个面向对象的数据库中，对象可以代表跟踪的商务中的实际实体，例如生产的产品、库存、顾客和厂商。相应地，在面向对象的操作系统中，对象也是一些实体，如文件、设备和用户，或构成一个复合文档的实体数据块。在面向对象的环境，首先定义基本的对象，然后围绕这些对象建造系统。

 

　　有许多潜在对象，并且它们可以归化到定义不同类型对象的层次化类(hierarchical classes)。父类可以对子类传递特性。让我们来考虑一个类“people”，它拥有两个子类“male”和“female”。这些子类又可以拥有它们自己的子类，如图O-3所示。每个子类都有从它的父亲处继承来的综合特征，以及它们自己的专有特征。另外，一些继承来的特征由于它们对子类不合适，而会被阻挡。

 

　　这和计算机如何关联昵？记住，我们在讨论存储许多不同数据类型，和访问许多不同类型应用程序数据的途径。通过按这种方式对数据分类，我们可以在一个对象内，直接包括进行抽取、显示、合并和打印的过程数据。如果需要，对数据进行分类，可以简化构造过程和改造(revision)过程。例如，一个数据块对象可能包括一个对这些数据按特定的方式进行排序的过程，它可以被许多不同的使用这个数据的应用程序所激活。