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面向对象
Object Oriented Programming(面向对象)
利用抽象数据类型将基于数据的操作封装在一起,使其构成一个不可分割的独立实体。数据被保护在抽象数据类型的内部,尽可能地隐藏内部的细节,只保留一些对外接口使其与之外部发生联系。用户无需知道对象内部的细节,但可以通过对象对外提供的接口来访问该对象。
优点 | |
---|---|
减轻维护的负担 | 可以更容易被程序员理解,并且在调试的时候可以不影响其他模块 |
有效的调节性能 | 可以通过剖析确定哪些模块影响了系统的性能 |
提高软件的可重用性 | |
降低了构建大型系统的风险 | 即使整个系统不可用,但是这些独立的模块却有可能是可用的 |
减少耦合 | 可以独立地开发、测试、优化、使用、理解和修改 |
以下 Person 类封装 name、gender、age 等属性,外界只能通过 get() 方法获取一个 Person 对象的 name 属性和 gender 属性,而无法获取 age 属性,但是 age 属性可以供 work() 方法使用。
注意到 gender 属性使用 int 数据类型进行存储,封装使得用户注意不到这种实现细节。并且在需要修改 gender 属性使用的数据类型时,也可以在不影响客户端代码的情况下进行。
- public class Person {
-
- private String name;
- private int gender;
- private int age;
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public String getGender() {
- return gender == 0 ? "man" : "woman";
- }
-
- public void work() {
- if (18 <= age && age <= 50) {
- System.out.println(name + " is working very hard!");
- } else {
- System.out.println(name + " can't work any more!");
- }
- }
- }
继承实现了 IS-A 关系,例如 Cat 和 Animal 就是一种 IS-A 关系,因此 Cat 可以继承自 Animal,从而获得 Animal 非 private 的属性和方法。 继承应该遵循里氏替换原则,子类对象必须能够替换掉所有父类对象。 Cat 可以当做 Animal 来使用,也就是说可以使用 Animal 引用 Cat 对象。父类引用指向子类对象称为 向上转型 。
Animal animal = new Cat();
里氏替换原则:在面向对象的程序设计中,里氏替换原则(Liskov Substitution principle)是对子类型的特别定义。它由芭芭拉·利斯科夫(Barbara Liskov)在1987年在一次会议上名为“数据的抽象与层次”的演说中首先提出。内容可以描述为: “派生类(子类)对象可以在程式中代替其基类(超类)对象。” 以上内容并非利斯科夫的原文,而是译自罗伯特·马丁(Robert Martin)对原文的解读。 (摘自百度百科-里氏替换原则简介)
多态分为编译时多态和运行时多态:
编译时多态 | 主要指方法的重载 |
运行时多态 | 指程序中定义的对象引用所指向的具体类型在运行期间才确定 |
运行时多态有三个条件:
继承 |
覆盖(重写) |
向上转型 |
下面的代码中,乐器类(Instrument)有两个子类: Wind 和 Percussion,它们都覆盖了父类的 play() 方法,并且在 main() 方法中使用父类 Instrument 来引用 Wind 和 Percussion 对象。在 Instrument 引用调用 play() 方法时,会执行实际引用对象所在类的 play() 方法,而不是 Instrument 类的方法。
- package xin.yi.test01.运行时多态;
-
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
-
- /**
- *@program: bi_shi_test
- *@description: 向上转型
- *@author: xin yi
- *@create: 2022-07-29 10:02
- */
- public class Music {
- public static void main(String[] args) {
- List
instruments = new ArrayList<>(); - Instrument wind = new Wind();
- Instrument percussion = new Percussion();
- instruments.add(wind);
- instruments.add(percussion);
- instruments.forEach(x->x.play());
- }
- }
- package xin.yi.test01.运行时多态;
-
- /**
- *@program: bi_shi_test
- *@description: 子类
- *@author: xin yi
- *@create: 2022-07-29 10:01
- */
- public class Percussion extends Instrument {
- public void play() {
- System.out.println("Percussion is playing...");
- }
- }
- package xin.yi.test01.运行时多态;
-
- /**
- *@program: bi_shi_test
- *@description: 子类
- *@author: xin yi
- *@create: 2022-07-29 10:01
- */
- public class Wind extends Instrument {
- public void play() {
- System.out.println("Wind is playing...");
- }
- }
- package xin.yi.test01.运行时多态;
-
- /**
- *@program: bi_shi_test
- *@description: 父类
- *@author: xin yi
- *@create: 2022-07-29 09:59
- */
- public class Instrument {
- public void play() {
- System.out.println("Instrument is playing...");
- }
- }
控制台输出
- Wind is playing...
- Percussion is playing...