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OOP编程四大特性:封装、抽象、继承、多态

OOP编程四大特性:封装、抽象、继承、多态

作者: space0o0 | 来源:发表于2019-11-30 14:08 被阅读0次

    封装

    封装也叫作信息隐藏或者数据访问保护。类通过暴露有限的访问接口,授权外部仅能通过类提供的方式来访问内部信息或者数据。它需要编程语言提供权限访问控制语法来支持,例如 Java 中的 private、protected、public 关键字。封装特性存在的意义,一方面是保护数据不被随意修改,提高代码的可维护性;另一方面是仅暴露有限的必要接口,提高类的易用性。

    /**
     * 用户info
     * 存储用户id,爱好
     * 用户ID是初始化中已经赋值的,不允许外部修改,只允许获取
     * 爱好属性允许外部修改和获取
     */
    class UserInfo {
        private String id;//用户id
        private String hobby;//爱好
    
        public UserInfo() {
            id = DB.getID();
        }
        public String getId() {
            return id;
        }
        public String getHobby() {
            return hobby;
        }
        public void setHobby(String hobby) {
            this.hobby = hobby;
        }
    }
    

    用户id是唯一属性,不允许外部修改,它是需要被保护的数据,所以只提供了get方法。而爱好属性,允许外部修改,所以我们可以暴露方法对其进行修改。

    当然,我们也可以使用public、protected、private等关键字来修饰变量和方法,达到外部安全操作内部变量的效果。

    封装保证了数据的安全性,也减少了代码的暴露,进而提高了类的易用性。

    抽象

    抽象就是讲如何隐藏方法的具体实现,让使用者只需要关心方法提供了哪些功能,不需要知道这些功能是如何实现的。抽象可以通过接口类或者抽象类来实现,但也并不需要特殊的语法机制来支持。抽象存在的意义,一方面是提高代码的可扩展性、维护性,修改实现不需要改变定义,减少代码的改动范围;另一方面,它也是处理复杂系统的有效手段,能有效地过滤掉不必要关注的信息。

    interface IPictureHelper{
        boolean savePicture();//保存照片
        boolean delPicture();//删除照片
    }
    
    class PictureHelper implements IPictureHelper{
        @Override
        public boolean savePicture() {
            //doTask
            return false;
        }
    
        @Override
        public boolean delPicture() {
            //doTask
            return false;
        }
    }
    

    在demo中,我们用一个interface类即可实现抽象。对于外部调用者来说,他们完全没必要关注内部方法的具体实现,只需要了解提供的哪些方法。

    其实,抽象的实现不仅仅只是interface,同时还有abstract类。不过,对于抽象的思想,如果我们仔细观察“函数”这一语法机制,我们就能发现,“函数”包裹具体的实现逻辑,开发者在开发过程中只需要通过“函数”的命名、注释、文档等手段,都可以了解到其功能,而不必关注具体实现。这恰恰也是一种抽象的思想。

    所以很多时候,我们只会讲面向对象三大特性,把抽象这一特性从中移除。

    继承

    继承是用来表示类之间的 is-a 关系,分为两种模式:单继承和多继承。单继承表示一个子类只继承一个父类,多继承表示一个子类可以继承多个父类。为了实现继承这个特性,编程语言需要提供特殊的语法机制来支持。继承主要是用来解决代码复用的问题。

    class BaseClass {
        public String tag;
    }
    
    class Sun extends BaseClass {   
    }
    

    继承的好处是代码复用,子类可以重用父类中的代码。不过这也产生了弊端,过多的继承导致了层次结构的复杂,而且父类中代码有所修改,直接影响到了子类。所以有时候也会提倡“多组合少继承”的思路。

    多态

    多态是指子类可以替换父类,在实际的代码运行过程中,调用子类的方法实现。多态这种特性也需要编程语言提供特殊的语法机制来实现,比如继承、接口类、duck-typing。多态可以提高代码的扩展性和复用性,是很多设计模式、设计原则、编程技巧的代码实现基础。

    // 父类 = 子类的实现
    class BaseArray {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();
    
        //父类添加value是放在数据尾部
        public void add(@NotNull String value) {
            if (value.equals(“”)) {
                return;
            }
            arrayList.add(value);
        }
    }
    class FirstArray extends BaseArray {
    
        @Override
        public void add(String value) {
            if (value.equals("")) return;
            //子类添加value是放在数据头部
            arrayList.add(0, value);
        }
    }
    
    public class Polymorphism {
        public static void main(String[] args){
            BaseArray array=new FirstArray();
            array.add("1");
            array.add("2");
            //打印 :2,1
        }
    }
    

    以上代码中,在调用add的方法时,实际是子类代替了父类的实现,执行了子类的add方法,达到了多态的特性。
    我把他理解为:父类等于子类的实现。

    //接口=接口实现类
    interface IPerson {
        void say();
    }
    
    class Man implements IPerson {
        @Override
        public void say() {
            System.out.println(“男的!!!”);
        }
    }
    
    class Woman implements IPerson {
        @Override
        public void say() {
            System.out.println(“女的~~~”);
        }
    }
    
    class Demo {
        public static void test(IPerson person) {
            person.say();
        }
    }
    
    public class Polymorphism {
        public static void main(String[] args) {
            Man man = new Man();
            Demo.test(man);
    
            Woman woman = new Woman();
            Demo.test(woman);
    
            //打印:
            //男的!!!
            //女的~~~
        }
    }
    

    以上代码中,我们使用interface来实现多态。Man类和Woman类都实现了IPerson接口类,而在test方法中,我们只需要知道接口类的方法。当传入不同的实现类,调用的便是实现类的方法。
    我把他理解为:接口等于接口实现类。

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