面向?qū)ο缶幊淌蔷幊痰姆独彩且环N編程方法。對(duì)象是指類的實(shí)例。它以對(duì)象為程序的基本單元,并封裝程序和數(shù)據(jù)以提高軟件的可重用性,靈活性和可伸縮性。因此面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)需要有很多的要素和原則。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的有哪些要素?面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的有哪些原則?面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)一般采用三要素,五個(gè)原則,下面是詳解。
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的有哪些要素?
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的三要素是封裝、繼承、多態(tài)
要素一:封裝
封裝就是事物抽象為類,把對(duì)外接口暴露,將實(shí)現(xiàn)和內(nèi)部數(shù)據(jù)隱藏。
要素二:繼承
面向?qū)ο缶幊蹋∣OP)語(yǔ)言的一個(gè)主要功能就是“繼承”。繼承是指這樣一種能力:它可以使用現(xiàn)有類的所有功能,并在無(wú)需重新編寫原來(lái)的類的情況下對(duì)這些功能進(jìn)行擴(kuò)展。
通過(guò)繼承創(chuàng)建的新類稱為“子類”或“派生類”。
被繼承的類稱為“基類”、“父類”或“超類”。
繼承的過(guò)程,就是從一般到特殊的過(guò)程。
要實(shí)現(xiàn)繼承,可以通過(guò)“繼承”(Inheritance)和“組合”(Composition)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在某些OOP語(yǔ)言中,一個(gè)子類可以繼承多個(gè)基類。但是一般情況下,一個(gè)子類只能有一個(gè)基類,要實(shí)現(xiàn)多重繼承,可以通過(guò)多級(jí)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)。
繼承概念的實(shí)現(xiàn)方式有三類:實(shí)現(xiàn)繼承、接口繼承和可視繼承。
實(shí)現(xiàn)繼承是指使用基類的屬性和方法而無(wú)需額外編碼的能力;
接口繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實(shí)現(xiàn)的能力;
可視繼承是指子窗體(類)使用基窗體(類)的外觀和實(shí)現(xiàn)代碼的能力。
在考慮使用繼承時(shí),有一點(diǎn)需要注意,那就是兩個(gè)類之間的關(guān)系應(yīng)該是“屬于”關(guān)系。例如,Employee是一個(gè)人,Manager也是一個(gè)人,因此這兩個(gè)類都可以繼承Person類。但是Leg類卻不能繼承Person類,因?yàn)橥炔⒉皇且粋€(gè)人。
抽象類僅定義將由子類創(chuàng)建的一般屬性和方法,創(chuàng)建抽象類時(shí),請(qǐng)使用關(guān)鍵字Interface而不是Class。
OO開(kāi)發(fā)范式大致為:劃分對(duì)象→抽象類→將類組織成為層次化結(jié)構(gòu)→用類與實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)幾個(gè)階段。
要素三:多態(tài)
多態(tài)性(polymorphisn)是允許你將父對(duì)象設(shè)置成為和一個(gè)或更多的他的子對(duì)象相等的技術(shù),賦值之后,父對(duì)象就可以根據(jù)當(dāng)前賦值給它的子對(duì)象的特性以不同的方式運(yùn)作。簡(jiǎn)單的說(shuō),就是一句話:允許將子類類型的指針賦值給父類類型的指針。
實(shí)現(xiàn)多態(tài),有二種方式,覆蓋,重載。
覆蓋,是指子類重新定義父類的虛函數(shù)的做法。
重載,是指允許存在多個(gè)同名函數(shù),而這些函數(shù)的參數(shù)表不同。
其實(shí),重載的概念并不屬于“面向?qū)ο缶幊獭保剌d的實(shí)現(xiàn)是:編譯器根據(jù)函數(shù)不同的參數(shù)表,對(duì)同名函數(shù)的名稱做修飾,然后這些同名函數(shù)就成了不同的函數(shù)。
如,有兩個(gè)同名函數(shù):functionfunc(p:integer):integer;和functionfunc(p:string):integer;。那么編譯器做過(guò)修飾后的函數(shù)名稱可能是這樣的:int_func、str_func。
對(duì)于這兩個(gè)函數(shù)的調(diào)用,在編譯器間就已經(jīng)確定了,是靜態(tài)的。也就是說(shuō),它們的地址在編譯期就綁定了,因此,重載和多態(tài)無(wú)關(guān)!真正和多態(tài)相關(guān)的是“覆蓋”。
當(dāng)子類重新定義了父類的虛函數(shù)后,父類指針根據(jù)賦給它的不同的子類指針,動(dòng)態(tài)(記住:是動(dòng)態(tài)!)的調(diào)用屬于子類的該函數(shù),這樣的函數(shù)調(diào)用在編譯期間是無(wú)法確定的(調(diào)用的子類的虛函數(shù)的地址無(wú)法給出)。
因此,這樣的函數(shù)地址是在運(yùn)行期綁定的(晚邦定)。結(jié)論就是:重載只是一種語(yǔ)言特性,與多態(tài)無(wú)關(guān),與面向?qū)ο笠矡o(wú)關(guān)!引用一句BruceEckel的話:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多態(tài)。”
那么,多態(tài)的作用是什么呢?我們知道,封裝可以隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),使得代碼模塊化;繼承可以擴(kuò)展已存在的代碼模塊(類);
它們的目的都是為了——代碼重用。而多態(tài)則是為了實(shí)現(xiàn)另一個(gè)目的——接口重用!多態(tài)的作用,就是為了類在繼承和派生的時(shí)候,保證使用“家譜”中任一類的實(shí)例的某一屬性時(shí)的正確調(diào)用。
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的有哪些原則?
面向?qū)ο蟮奈鍌€(gè)基本原則:?jiǎn)我宦氊?zé)原則、開(kāi)放封閉原則、Liskov替換原則、依賴倒置原則、接口抽象原則。
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