面向对象编程的基本概念

　　主要介绍面向对象编程的基本概念，如对象、消息、类等，最后介绍面向对象编程的基本特征。

　　1. 对象

　　在面向对象编程中，对象（Object）是一个基本的概念，它是理解面向对象技术的关键。

　　客观世界都是由客观世界的实体以及实体间的相互关系构成的，我们可以将客观世界的实体称作客观世界的对象，例如一本书、一辆汽车、一台计算机等都可看作一个对象。客观世界的对象都具有两个特征：状态和行为。例如将二台计算机看作一个对象，计算机的内存大小、CPU速度、硬盘大小、显示器尺寸等特征都可看作计算机的状态，可利用计算机编程、听音乐、上网、收发电子邮件等，这些可看作计算机的行为。

　　在软件开发过程中，可以模拟客观世界的对象，建立软件对象。软件对象将数据保存在变量中作为该对象的状态，而软件对象的行为则可通过方法实现。例如将一个订单处理系统看作一个对象，可将货物、订单、发货地址、收货人、货物金额等信息看作订单系统这一对象的数据，而将处理订单信息的方法看作该对象的行为，这样就可以建立一个订单处理系统的对象。

　　综上所述，可将对象看作数据和方法的结合，数据表示对象的状态，方法表示对象的行为。

　　2. 消息

　　一般来说，一个对象并不是孤立的，它往往和其他对象相互作用、相互联系.那么对象和对象之间是如何进行联系的呢?对象之间的联系主要是通过消息来实现的，消息主要用于请求对象执行某一行为或响应某些信息的要求，信息统一了对象之间的数据流和控制流。发送消息的对象称为消息的发送者，接收消息的对象称为消息的接收者。

　　一个消息通常由如下3部分组成：
　　（1）消息的接收者。
　　（2）接收对象应执行的方法的名称。
　　（3）方法所需要的参数。

　　当一个面向对象的程序运行时，一般需做如下3件事：
　　（1）创建对象。
　　（2）程序接收消息或响应用户输入时，将消息传递给方法，执行应采用的方法。
　　（3）当不需要该对象时，则删除该对象，并释放其占用的存储空间。

　　3. 类

　　在客观世界中，有一些具有相同状态和行为的对象，可以将其归为一类以便进行管理。例如某台计算机仅是世界上千千万万计算机中的一台，每个计算机都有内存大小、CPU速度、硬盘大小、显示器尺寸等特征，每台计算机都可进行编程等行为。

　　在面向对象编程中，可以将具有相同特征的对象归为一类，称之为类（class）。类是一种复合数据类型，它实质上是对具有相似特征的对象的一种抽象，它包含了某种类型的所有变量和方法。例如Double是一个类，它描述了所有双精度浮点数的性质，如23.124，6.254158等均为这个Double类的对象，都能进行算术运算。

　　在面向对象编程中，对象实际上是由所属的类生成的，它实际上是类中的一个实例，生成实例的过程称为一个对象的实例化。当创建了一个类的实例时，系统将自动为这一对象分配内存空间，然后就可以执行该对象的方法完成某种操作。

　　一个类可以生成多个不同的对象，同一个类的所有对象都具有相同的特性。一个对象的内部数据只能由该对象的方法来改变，而任何其他的对象都无权对其进行修改。

　　4. 面向对象编程的基本特征

　　面向对象编程具有三种基本特征：封装性、继承性和多态性。下面来分别介绍这三种基本特征。

　　（1）封装性

　　封装性是面向对象编程的优点之一。所谓封装（Encapsulation）就是对数据的隐藏，将一个对象的数据加以包装并置于该对象的方法的保护之下，用户和其他对象只能看到对象封装界面上的信息，对象内部对用户来说是透明的。

　　面向对象编程中，程序和对象之间的数据交互是通过接口来实现的，访问该对象的数据只能通过该接口，任何其他外部对象和程序若不通过该接口则无权访问。这样，封装可以阻止一部分程序的设计错误，保证对象内数据的安全性。

　　封装还有一个目的，可以将类的使用者和设计者分开，类的使用者不必知道实现的细节，只需知道对象定义的方法即可。

　　（2）继承性

　　继承（Inheritance）是面向对象编程中的一个重要特性，通过继承，一个子类可以直接使用其父类（超类）的所有属性和方法。它可以减少相似类的重复说明，使程序员只需对一些相同的操作和属性在父类中说明一次，就可以使其子类扩展这些操作和属性。

　　例如对于汽车这一个类，可以设计一个名为car的类，该类具有速度、每百公里耗油量、价格等一些属性，它还具有刹车、加速、减速等行为。通过该类，可以创建该类的两个子类：卡车和小轿车。这两个类可以继承汽车这个类的特征，无需重新建立两个不同的类，只需继承汽车这一个类，然后在该类的基础上分别进行扩展即可。

　　（3）多态性
　　多态性（Polymorphic）是指一个名字可具有多种语义，可以使一个父类访问其子类的方法。

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