面向對象的三個基本特征（講解）

面向對象的三個基本特征是：封裝、繼承、多态。

封裝

封裝最好了解了。封裝是面向對象的特征之一，是對象和類概念的主要特性。

封裝，也就是把客觀事物封裝成抽象的類，并且類可以把自己的資料和方法隻讓可信的類或者對象操作，對不可信的進行資訊隐藏。

繼承

面向對象程式設計 (OOP) 語言的一個主要功能就是“繼承”。繼承是指這樣一種能力：它可以使用現有類的所有功能，并在無需重新編寫原來的類的情況下對這些功能進行擴充。

通過繼承建立的新類稱為“子類”或“派生類”。

被繼承的類稱為“基類”、“父類”或“超類”。

繼承的過程，就是從一般到特殊的過程。

要實作繼承，可以通過“繼承”（Inheritance）和“組合”（Composition）來實作。

在某些 OOP 語言中，一個子類可以繼承多個基類。但是一般情況下，一個子類隻能有一個基類，要實作多重繼承，可以通過多級繼承來實作。

繼承概念的實作方式有三類：實作繼承、接口繼承和可視繼承。

Ø         實作繼承是指使用基類的屬性和方法而無需額外編碼的能力；

Ø         接口繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實作的能力；

Ø         可視繼承是指子窗體（類）使用基窗體（類）的外觀和實作代碼的能力。

在考慮使用繼承時，有一點需要注意，那就是兩個類之間的關系應該是“屬于”關系。例如，Employee 是一個人，Manager 也是一個人，是以這兩個類都可以繼承 Person 類。但是 Leg 類卻不能繼承 Person 類，因為腿并不是一個人。

抽象類僅定義将由子類建立的一般屬性和方法，建立抽象類時，請使用關鍵字 Interface 而不是 Class。

OO開發範式大緻為：劃分對象→抽象類→将類組織成為階層化結構(繼承和合成) →用類與執行個體進行設計和實作幾個階段。

多态

多态性（polymorphisn）是允許你将父對象設定成為和一個或更多的他的子對象相等的技術，指派之後，父對象就可以根據目前指派給它的子對象的特性以不同的方式運作。簡單的說，就是一句話：允許将子類類型的指針指派給父類類型的指針。

實作多态，有二種方式，覆寫，重載。

覆寫，是指子類重新定義父類的虛函數的做法。

重載，是指允許存在多個同名函數，而這些函數的參數表不同（或許參數個數不同，或許參數類型不同，或許兩者都不同）。

其實，重載的概念并不屬于“面向對象程式設計”，重載的實作是：編譯器根據函數不同的參數表，對同名函數的名稱做修飾，然後這些同名函數就成了不同的函數（至少對于編譯器來說是這樣的）。如，有兩個同名函數：function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那麼編譯器做過修飾後的函數名稱可能是這樣的：int_func、str_func。對于這兩個函數的調用，在編譯器間就已經确定了，是靜态的（記住：是靜态）。也就是說，它們的位址在編譯期就綁定了（早綁定），是以，重載和多态無關！真正和多态相關的是“覆寫”。 當子類重新定義了父類的虛函數後，父類指針根據賦給它的不同的子類指針，動态（記住：是動态！）的調用屬于子類的該函數，這樣的函數調用在編譯期間是無法 确定的（調用的子類的虛函數的位址無法給出）。是以，這樣的函數位址是在運作期綁定的（晚邦定）。結論就是：重載隻是一種語言特性，與多态無關，與面向對 象也無關！引用一句Bruce Eckel的話：“不要犯傻，如果它不是晚邦定，它就不是多态。”

那麼，多态的作用是什麼呢？我們知道，封裝可以隐藏實作細節，使得代碼子產品化；繼承可以擴充已存在的代碼子產品（類）；它們的目的都是為了——代碼重用。而多态則是為了實作另一個目的——接口重用！多态的作用，就是為了類在繼承和派生的時候，保證使用“家譜”中任一類的執行個體的某一屬性時的正确調用。

概念講解

泛化（Generalization）

圖表 1泛化

在上圖中，空心的三角表示繼承關系（類繼承），在UML的術語中，這種關系被稱為泛化（Generalization）。Person(人)是基類，Teacher(教師)、Student(學生)、Guest(來賓)是子類。

若在邏輯上B是A的“一種”，并且A的所有功能和屬性對B而言都有意義，則允許B繼承A的功能和屬性。

例如，教師是人，Teacher 是Person的“一種”（a kind of ）。那麼類Teacher可以從類Person派生（繼承）。

如果A是基類，B是A的派生類，那麼B将繼承A的資料和函數。

如果類A和類B毫不相關，不可以為了使B的功能更多些而讓B繼承A的功能和屬性。

若在邏輯上B是A的“一種”（a kind of ），則允許B繼承A的功能和屬性。

聚合（組合）

圖表 2組合

若在邏輯上A是B的“一部分”（a part of），則不允許B從A派生，而是要用A和其它東西組合出B。

例如，眼（Eye）、鼻（Nose）、口（Mouth）、耳（Ear）是頭（Head）的一部分，是以類Head應該由類Eye、Nose、Mouth、Ear組合而成，不是派生（繼承）而成。

聚合的類型分為無、共享(聚合)、複合(組合)三類。

聚合（aggregation）

圖表 3共享

上面圖中，有一個菱形（空心）表示聚合（aggregation）（聚合類型為共享），聚合的意義表示has-a關系。聚合是一種相對松散的關系，聚合類B不需要對被聚合的類A負責。

組合（composition）

圖表 4複合

這幅圖與上面的唯一差別是菱形為實心的，它代表了一種更為堅固的關系——組合（composition）（聚合類型為複合）。組合表示的關系也是has-a，不過在這裡，A的生命期受B控制。即A會随着B的建立而建立，随B的消亡而消亡。

依賴(Dependency)

圖表 5依賴

這裡B與A的關系隻是一種依賴(Dependency)關系，這種關系表明，如果類A被修改，那麼類B會受到影響。