理解Java面向对象的程序设计思想

                                                                                  理解Java面向对象的程序设计思想

来源：yesky        发布时间：2006-12-9

编程模型

　　所有计算机均由两种元素组成:代码和数据.精确的说，有些程序是围绕着"什么正在发生"而编写，有些则是围绕"谁正在受影响"而编写的。

　　第一种编程方式叫做"面向过程的模型"，按这种模型编写的程序以一系列的线性步骤(代码)为特征，可被理解为作用于数据的代码.如 C 等过程化语言。

　　第二种编程方式叫做"面向对象的模型"，按这种模型编写的程序围绕着程序的数据(对象)和针对该对象而严格定义的接口来组织程序，它的特点是数据控制代码的访问.通过把控制权转移到数据上，面向对象的模型在组织方式上有:抽象，封装，继承和多态的好处.

　　抽象

　　面向对象程序设计的基本要素是抽象，程序员通过抽象来管理复杂性。

　　管理抽象的有效方法是使用层次式的分类特性，这种方法允许用户根据物理含义分解一个复杂的系统，把它划分成更容易管理的块.例如，一个计算机系统是一个独立的对象.而在计算机系统内部由几个子系统组成:显示器，键盘，硬盘驱动器，DVD-ROM，软盘，音响等，这些子系统每个又由专门的部件组成.关键是需要使用层次抽象来管理计算机系统(或其他任何复杂系统)的复杂性。

　　面向对象程序设计的本质:这些抽象的对象可以被看作具体的实体，这些实体对用来告诉我们作什么的消息进行响应。

/* (我的理解)
*计算机是一个实体，我要输入字符，显示器显示出来，那么
*计算机(对象).输入(键盘属性).显示(显示方法)
*使用分层来引用，操作.而不用管计算机内部如何处理.
*只要有计算机对象，它就能响应我的操作，而我敲键盘，
*计算机对象就把这个消息传给屏幕，屏幕显示.
*/

　　计算机对象包含了它所有的属性，以及操作，这就是面向对象程序设计的三大原则之一:封装.

　　封装

　　封装是一种把代码和代码所操作的数据捆绑在一起，使这两者不受外界干扰和误用的机制.封装可被理解为一种用做保护的包装器，以防止代码和数据被包装器外部所定义的其他代码任意访问.对包装器内部代码与数据的访问通过一个明确定义的接口来控制.封装代码的好处是每个人都知道怎样访问代码，进而无需考虑实现细节就能直接使用它，同时不用担心不可预料的副作用。

　　在JAVA中，最基本的封装单元是类，一个类定义着将由一组对象所共享的行为(数据和代码).一个类的每个对象均包含它所定义的结构与行为，这些对象就好象是一个模子铸造出来的.所以对象也叫做类的实例。

　　在定义一个类时，需要指定构成该类的代码与数据.特别是，类所定义的对象叫做成员变量或实例变量.操作数据的代码叫做成员方法.方法定义怎样使用成员变量，这意味着类的行为和接口要由操作实例数据的方法来定义。

　　由于类的用途是封装复杂性，所以类的内部有隐藏实现复杂性的机制.所以JAVA中提供了私有和公有的访问模式，类的公有接口代表外部的用户应该知道或可以知道的每件东西.私有的方法数据只能通过该类的成员代码来访问.这就可以确保不会发生不希望的事情。

　　继承

　　继承是指一个对象从另一个对象中获得属性的过程.是面向对象程序设计的三大原则之二，它支持按层次分类的概念.例如，波斯猫是猫的一种，猫又是哺乳动物的一种，哺乳动物又是动物的一种.如果不使用层次的概念，每个对象需要明确定义各自的全部特征.通过层次分类方式，一个对象只需要在它的类中定义是它成为唯一的 各个属性，然后从父类中继承它的通用属性.因此，正是由于继承机制，才使得一个对象可以成为一个通用类的一个特定实例.一个深度继承的子类将继承它在类层次中的每个祖先的所有属性。

　　继承与封装可以互相作用.如果一个给定的类封装了某些属性，它的任何子类将会含有同样得属性，另加各个子类所有得属性.这是面向对象程序在复杂性上呈线性而非几何增长的一个重要概念.新的子类继承其所有祖先的所有属性.子类和系统中的其他代码不会产生无法预料的交互作用。

　　多态

　　多态是指一个方法只能有一个名称，但可以有许多形态，也就是程序中可以定义多个同名的方法，用"一个接口，多个方法"来描述.可以通过方法的参数和类型引用。

　　封装，继承，多态的组合使用

　　在由封装，继承，多态所组成的环境中，程序员可以编写出比面向过程模型更健壮，更具扩展性的程序.经过仔细设计的类层次结构是重用代码的基础.封装能让程序员不必修改公有接口的代码即可实现程序的移植.多态能使程序员开发出简洁，易懂，易修改的代码.例如:汽车
从继承的角度看，驾驶员都依靠继承性来驾驶不同类型(子类)的汽车，无论这辆车是轿车还是卡车，是奔驰牌还是菲亚特牌，驾驶员都能找到方向盘，手刹，换档器.经过一段时间驾驶后，都能知道手动档与自动档之间的差别，因为他们实际上都知道这两者的共同超类:传动装置.
从封装的角度看，驾驶员总是看到封装好的特性.刹车隐藏了许多复杂性，其外观如此简单，用脚就能操作它.发动机，手刹，轮胎大小的实现对与刹车类的定义没有影响。

　　从多态的角度看，刹车系统有正锁反锁之分，驾驶员只用脚踩刹车停车，同样的接口可以用来控制若干种不同的实现(正锁或反锁).
这样各个独立的构件才被转换为汽车这个对象的.同样，通过使用面向对象的设计原则，程序员可以把一个复杂程序的各个构件组合在一起，形成一个一致，健壮，可维护的程序。
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评论

1 楼 daoger 2006-12-09  

理解又加深了一些，不过有种回到大学教室学java的感觉喽！呵呵！