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Java 基础（一） -- 面向对象

面向过程（Process-oriented programming）是一种以事件为中心的编程思想。就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤全部实现，然后按照顺序依次调用。

什么是面向对象（oop）

面向对象是以对象为中心的编程思想

举例理解

汽车发动、汽车到站。汽车启动是一个事件，汽车到站是另一个事件，面向过程的思想是我们关心的是事件，而不是汽车本身。针对这两个事件形成两个函数，依次调用。对于面向对象的思想来说，我们关心的是汽车这类对象，两个事件只是这类对象所具有的行为。并且这些行为并没有顺序。面向过程的思维方式是分析综合，面向对象的思维方式是构造。

面向过程和面向对象的优缺点

面向过程

优点：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发，性能是最重要的因素。

缺点：没有面向对象易维护、易复用、易扩展

面向对象

优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护

缺点：性能比面向过程低

面向对象的三大基本特征

封装

封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，控制在程序中属性的读和修改的访问级别，将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合， 形成一个有机的整体 ，也就是将数据与操作数据的源代码进行有机的结合，形成“类”，其中数据和函数都是类的成员。

封装的目的是增强安全性和简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，而只是要通过外部接口，以特定的访问权限来使用类的成员。

继承

继承是面向对象的基本特征之一，继承机制允许创建分等级层次的类。 继承就是子类继承父类的特征和行为 ，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

类似下面这个图：

我们在上面已经封装了兔子这个类，其他动物也一样可以进行封装。在封装过程中我们发现兔子、绵羊这两个类具有相似的功能或特性如吃草，所以我们可以 抽取共有特征和方法形成高一层的类

，如这里的食草动物、食肉动物。继承之间是子父类的关系。继承机制可以很好的描述一个类的生态，也提高了代码复用率，在Java中的Object类是所有类的超类，常称作上帝类。

多态

多态同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。是指一个类实例（对象）的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着，虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。

面向对象的五大基本原则

单一职责原则（SRP）

一个类应该有且只有一个去改变它的理由，这意味着一个类应该只有一项工作。

比如在职员类里，将工程师、销售人员、销售经理这些情况都放在职员类里考虑，其结果将会非常混乱，在这个假设下，职员类里的每个方法都要if else判断是哪种情况，从类结构上来说将会十分臃肿。

开放封闭原则（OCP）

对象或实体应该对扩展开放，对修改封闭。

更改封闭即是在我们对模块进行扩展时，勿需对源有程序代码和DLL进行修改或重新编译文件！这个原则对我们在设计类的时候很有帮助，坚持这个原则就必须尽量考虑接口封装，抽象机制和多态技术

里氏替换原则（LSP）

在对象 x 为类型 T 时 q(x) 成立，那么当 S 是 T 的子类时，对象 y 为类型 S 时 q(y) 也应成立。（即对父类的调用同样适用于子类）白话翻译：一个软件如果使用的是一个父类的话，那么一定适用于其子类，而察觉不出父类对象和子类对象的区别。也即是说，在软件里面，把父类替换成它的子类，程序的行为不会有变化，简单地说，子类型必须能够替换掉它们的父类型。

依赖倒置原则（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。具体实现应该依赖于抽象，而不是抽象依赖于实现。

举个例子，今天认识了兔子和羊，然后推出了食草动物。但如果明天又认识牛、马等食草动物，我们会发现我们需要不断调整食草动物的描述，这明显就不合理。因此我们不应该让子类依赖于实体，不应该让父类模块依赖于子类模块。因此当把食草动物设计为抽象类（ 抽象类或接口 ）这样下层只需要实现相应的细节而并不影响父类。