面向对象的三大特征:封装、继承、多态
封装
通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来,对数据的访问只能通过已定义的接口。面向对象的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装;我们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。可以说,封装就是隐藏一切可隐藏的东西,只向外界提供最简单的编程接口(可以想想普通洗衣机和全自动洗衣机的差别,明显全自动洗衣机封装更好因此操作起来更简单;我们现在使用的智能手机也是封装得足够好的,因为几个按键就搞定了所有的事情)。
继承
继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。提供继承信息的类被称为父类(超类、基类);得到继承信息的类被称为子类(派生类)。继承让变化中的软件系统有了一定的延续性,同时继承也是封装程序中可变因素的重要手段
多态
多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。
多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。
方法重载(overload)实现的是编译时的多态性(也称为前绑定)。
方法重写(override)实现的是运行时的多态性(也称为后绑定)。
方法重载是指同一个类中有多个同名的方法,但这些方法有着不同的参数,因此在编译时就可以确定到底调用哪个方法,它是一种编译时多态。重载可以被看作一个类中的方法多态性。
方法的重写是指子类可以覆盖父类的方法,因此同样的方法会在父类与子类中有着不同的表现形式。
面向对象的五大基本原则
单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)
类的功能要单一,不能包罗万象,跟杂货铺似的。
一个类只做它该做的事情。(单一职责原则想表达的就是”高内聚”,写代码最终极的原则只有六个字”高内聚、低耦合”,就如同葵花宝典或辟邪剑谱的中心思想就八个字”欲练此功必先自宫”,所谓的高内聚就是一个代码模块只完成一项功能,在面向对象中,如果只让一个类完成它该做的事,而不涉及与它无关的领域就是践行了高内聚的原则,这个类就只有单一职责。我们都知道一句话叫”因为专注,所以专业”,一个对象如果承担太多的职责,那么注定它什么都做不好。这个世界上任何好的东西都有两个特征,一个是功能单一,好的相机绝对不是电视购物里面卖的那种一个机器有一百多种功能的,它基本上只能照相;另一个是模块化,好的自行车是组装车,从减震叉、刹车到变速器,所有的部件都是可以拆卸和重新组装的,好的乒乓球拍也不是成品拍,一定是底板和胶皮可以拆分和自行组装的,一个好的软件系统,它里面的每个功能模块也应该是可以轻易的拿到其他系统中使用的,这样才能实现软件复用的目标。)
开放封闭原则OCP(Open-Close Principle)
一个模块对于拓展是开放的,对于修改是封闭的,想要增加功能热烈欢迎,想要修改,哼,一万个不乐意。
软件实体应当对扩展开放,对修改关闭。(在理想的状态下,当我们需要为一个软件系统增加新功能时,只需要从原来的系统派生出一些新类就可以,不需要修改原来的任何一行代码。要做到开闭有两个要点:①抽象是关键,一个系统中如果没有抽象类或接口系统就没有扩展点;②封装可变性,将系统中的各种可变因素封装到一个继承结构中,如果多个可变因素混杂在一起,系统将变得复杂而换乱
里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)
子类可以替换父类出现在父类能够出现的任何地方。比如你能代表你爸去你姥姥家干活。哈哈~~
任何时候都可以用子类型替换掉父类型。(里氏替换原则可以检查继承关系是否合理,如果一个继承关系违背了里氏替换原则,那么这个继承关系一定是错误的,需要对代码进行重构。例如让猫继承狗,或者狗继承猫,又或者让正方形继承长方形都是错误的继承关系,因为你很容易找到违反里氏替换原则的场景。需要注意的是:子类一定是增加父类的能力而不是减少父类的能力,因为子类比父类的能力更多,把能力多的对象当成能力少的对象来用当然没有任何问题。)
依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)
高层次的模块不应该依赖于低层次的模块,他们都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于具体实现,具体实现应该依赖于抽象。就是你出国要说你是中国人,而不能说你是哪个村子的。比如说中国人是抽象的,下面有具体的xx省,xx市,xx县。你要依赖的抽象是中国人,而不是你是xx村的。
接口隔离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)
设计时采用多个与特定客户类有关的接口比采用一个通用的接口要好。就比如一个手机拥有打电话,看视频,玩游戏等功能,把这几个功能拆分成不同的接口,比在一个接口里要好的多。
再来补充重载与重写有什么区别
重载和重写是Java多态性的不同表现方式。其中,重载是在一个类中多态性的一种表现,是指在一个类中定义了多个同名的方法,它们或有不同的参数个数或有不同的参数类型。在使用重载时,需要注意以下几点:
- 重载是通过不同的方法参数来区分的,例如不同的参数个数、不同的参数类型或不同的参数顺序。
- 不能通过方法的访问权限、返回值类型和抛出的异常类型来进行重载。
- 对于继承来说,如果基类方法的访问权限为private,那么就不能在派生类对其重载;如果派生类也定义了一个同名的函数,这只是一个新的方法,不会达到重载的效果。
重写是指派生类函数覆盖基类函数(方法),覆盖一个方法并对其重写,以达到不同的作用。在使用重写时需要注意以下几点:
- 子类方法必须和父类中被重写的方法有相同的函数名和参数。
- 子类中重写方法的返回值必须和父类覆盖的方法返回值相同。
- 子类中重写方法所抛出的异常必须和父类中被重写的方法所抛出的异常一致。
- 父类中被重写的方法不能为private,否则其子类只是定义了一个方法,并没有对其重写
两者的主要区别:
- 重写是子类和父类之间的关系,是垂直关系;重载是同一个类中方法之间的关系,是水平关系;
- 重写只能由一个方法或只能由一对方法产生关系;重载是多个方法之间的关系;
- 重写是要求参数列表相同;重载要求参数列表不同;
- 重写关系中,调用方法休是根据对你的类型(对象对应存储空间类型)来决定 ;而重载关系是根据调用时的实参表与形参表来选择方法体的。