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面向对象的三个基本特征(讲解)

面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。

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封装

封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。

封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。

继承

面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是继承。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。

通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

被继承的类称为基类父类超类

继承的过程,就是从一般到特殊的过程。

要实现继承,可以通过继承Inheritance)和组合Composition)来实现。

在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。

 

继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。

Ø         实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;

Ø         接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;

Ø         可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。

在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是属于关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类,因为腿并不是一个人。

抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字 Interface 而不是 Class

OO开发范式大致为:划分对象抽象类将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。

 

多态

多态性(polymorphisn)是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说,就是一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

实现多态,有二种方式,覆盖,重载。

覆盖,是指子类重新定义父类的虚函数的做法。

重载,是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。

其实,重载的概念并不属于面向对象编程,重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_funcstr_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的(记住:是静态)。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!真正和多态相关的是覆盖。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态(记住:是动态!)的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚邦定)。结论就是:重载只是一种语言特性,与多态无关,与面向对象也无关!引用一句Bruce Eckel的话:不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多态。

那么,多态的作用是什么呢?我们知道,封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化;继承可以扩展已存在的代码模块(类);它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用!多态的作用,就是为了类在继承和派生的时候,保证使用家谱中任一类的实例的某一属性时的正确调用。

 

概念讲解

泛化(Generalization

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图表 1 泛化

在上图中,空心的三角表示继承关系(类继承),在UML的术语中,这种关系被称为泛化(Generalization)。Person()是基类,Teacher(教师)Student(学生)Guest(来宾)是子类。

若在逻辑上BA的“一种”,并且A的所有功能和属性对B而言都有意义,则允许B继承A的功能和属性。

例如,教师是人,Teacher Person的“一种”(a kind of )。那么类Teacher可以从类Person派生(继承)。

如果A是基类,BA的派生类,那么B将继承A的数据和函数。

如果类A和类B毫不相关,不可以为了使B的功能更多些而让B继承A的功能和属性。

若在逻辑上BA的“一种”(a kind of ),则允许B继承A的功能和属性。

 

聚合(组合)

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图表 2 组合

若在逻辑上AB的“一部分”(a part of),则不允许BA派生,而是要用A和其它东西组合出B

例如,眼(Eye)、鼻(Nose)、口(Mouth)、耳(Ear)是头(Head)的一部分,所以类Head应该由类EyeNoseMouthEar组合而成,不是派生(继承)而成。

 

聚合的类型分为无、共享(聚合)、复合(组合)三类。

 

聚合(aggregation

 

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图表 3 共享

上面图中,有一个菱形(空心)表示聚合(aggregation)(聚合类型为共享),聚合的意义表示has-a关系。聚合是一种相对松散的关系,聚合类B不需要对被聚合的类A负责。

 

组合(composition

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图表 4 复合

这幅图与上面的唯一区别是菱形为实心的,它代表了一种更为坚固的关系——组合(composition)(聚合类型为复合)。组合表示的关系也是has-a,不过在这里,A的生命期受B控制。即A会随着B的创建而创建,随B的消亡而消亡。

 

依赖(Dependency)

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图表 5 依赖

这里BA的关系只是一种依赖(Dependency)关系,这种关系表明,如果类A被修改,那么类B会受到影响。 



   注:本文中所有的图,为Visio 2003所画。

http://www.cnitblog.com/Files/Lily/面象对象的三个基本特征.rar

posted on 2006-02-23 09:06 小软 阅读(72852) 评论(2)  编辑 收藏 引用 所属分类: 面向对象的开发、设计

评论

# re: 面向对象的三个基本特征(讲解) 2009-08-10 17:34 3
323423  回复  更多评论
  

# re: 面向对象的三个基本特征(讲解)[未登录] 2013-01-03 10:36 richard
对多态解释得很棒!  回复  更多评论
  

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