2018-09-14 面向对象编程的第一天

tip:蓝色部分为专业名词

1.名词解释

定义:

一种具有对象概念的程序编程典范,它可能包含数据属性代码方法

对象则指的是的实例。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性,对象里的程序可以访问及经常修改对象相关连的数据。在面向对象程序编程里,计算机程序会被设计成彼此相关的对象[1][2]

面向对象程序设计可以看作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的对象的思想,这与传统的思想刚好相反,面向对象程序设计中的每一个对象都应该能够接受数据、处理数据并将数据传达给其它对象,因此它们都可以被看作一个小型的“机器”,即对象。

目前已经被证实的是,面向对象程序设计推广了程序的灵活性和可维护性,并且在大型项目设计中广为应用。此外,支持者声称面向对象程序设计要比以往的做法更加便于学习,因为它能够让人们更简单地设计并维护程序,使得程序更加便于分析、设计、理解。反对者在某些领域对此予以否认。

结论:

当我们提到面向对象的时候,它不仅指一种程序设计方法。它更多意义上是一种程序开发方式。在这一方面,我们必须了解更多关于面向对象系统分析面向对象设计(Object Oriented Design,简称OOD)方面的知识。许多流行的编程语言是面向对象的,它们的风格就是会透由对象来创出实例。

重要的面向对象编程语言包含Common LispPythonC++Objective-CSmalltalkDelphiJavaSwiftC#PerlRubyPHP等。、

以上内容摘自百科,以后主要以python语言学习为主


2.特征

1.分享非面向对象程序前身语言

面向对象编程通常共享高阶编程语言的低级功能。可用于建构一个程序的基本工具包括:

    变量: 能存储一些内置类型的信息如整数字符,也有些是数据结构像是字符串串列散列表等包含内置或复合的变量如指针。

    程序:也称为函数、方法或例程,是指输入数据产生输出结果,现代语言还包含结构化编程结构如程序循环条件

2.类与对象

支持面向对象编程语言通常利用继承其他类达到代码重用和可扩展性的特性。而类有两个主要的概念:

    类(Class):定义了一件事物的抽象特点。类的定义包含了数据的形式以及对数据的操作。

    对象:是类的实例

其中(Class)定义了一件事物的抽象特点。类的定义包含了数据的形式以及对数据的操作。举例来说,“”这个类会包含狗的一切基础特征,即所有“狗”都共有的特征或行为,例如它的孕育、毛皮颜色和吠叫的能力。类可以为程序提供模版和结构。一个类的方法和属性被称为“成员”。 我们来看一段伪代码

开始

    公有成员:

                吠叫():

    私有成员:

                毛皮颜色:

                孕育:

结束

程序在面向对象编程当中被视为方法,变量被视为成员或属性。例如,“”这个类列举狗的特点,从而使这个类定义了世界上所有的狗。而莱丝这个对象则是一条具体的狗,它的属性也是具体的。狗有皮毛颜色,而莱丝的皮毛颜色是棕白色的。因此,莱丝就是狗这个类的一个实例。一个具体对象属性的值被称作它的“状态”。

定义莱丝

    莱丝.毛皮颜色 : 棕白色

  莱丝.吠叫()

3.动态配置与消息传递机制

动态配置是指方法会随着实例动态的改变。

消息传递机制(Message Passing)是指一个对象通过接受消息、处理消息、传出消息或使用其他类的方法来实现一定功能。如:莱丝可以通过吠叫引起的注意,从而导致一系列的事发生。

4.封装性

具备封装性(Encapsulation)的面向对象编程隐藏了某一方法的具体运行步骤,取而代之的是通过消息传递机制发送消息给它。封装是通过限制只有特定类的对象可以访问这一特定类的成员,而它们通常利用接口实现消息的传入传出。举个例子,接口能确保幼犬这一特征只能被赋予狗这一类。通常来说,成员会依它们的访问权限被分为3种:公有成员私有成员以及保护成员。(有些语言更进一步:Java可以限制同一包内不同类的访问;C#VB.NET保留了为类的成员聚集准备的关键字:internal(C#)和Friend(VB.NET);Eiffel语言则可以让用户指定哪个类可以访问所有成员。)??????

公有成员,狗都能做的事。私有成员,某些狗才能做的事。保护成员,??????

5.继承

继承性(Inheritance)是指,在某种情况下,一个类会有“子类”。子类比原本的类(称为父类)要更加具体化。

吉娃娃犬: 继承

开始

公有成员:        颤抖()

结束

牧羊犬: 继承

定义莱丝牧羊犬

莱丝.颤抖()    /* 错误:颤抖是吉娃娃犬的成员方法。 */

当一个类从多个父类继承时,我们称之为“多重继承”。如一只狗既是吉娃娃犬又是牧羊犬(虽然事实上并不合逻辑)。多重继承并不总是被支持的,因为它很难理解,又很难被好好使用。

6.多态

多态(Polymorphism)是指由继承而产生的相关的不同的类,其对象对同一消息会做出不同的响应[8]。例如,狗和鸡都有“叫()”这一方法,但是调用狗的“叫()”,狗会吠叫;调用鸡的“叫()”,鸡则会啼叫。 我们将它体现在伪代码上:

开始

    公有成员:

              叫()

            开始

                    吠叫()

            结束

结束

开始

        公有成员:

                叫()

                开始

                        啼叫()

                结束

结束

定义莱丝

定义鲁斯特

莱丝.叫()

鲁斯特.叫()

同样是做出这一种行为,但莱丝和鲁斯特具体做出的表现方式将大不相同。多态性的概念可以用在运算符重载

7.抽象性

抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径,它可以为具体问题找到最恰当的类定义,并且可以在最恰当的继承级别解释问题。举例说明,莱丝在大多数时候都被当作一条狗,但是如果想要让它做牧羊犬做的事,你完全可以调用牧羊犬的方法。如果狗这个类还有动物的父类,那么你完全可以视莱丝为一个动物。

也就是说可以用莱斯去干各种类能做的事情。

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