java 入门--面向对象初探

Posted 2020-10-30 可雷曼土

类与对象

面向对象的想法是模拟现实世界。

把某样东西的状态数据和它的行为封装起来，从而达到易用、重用、隐藏内部状态的目的。

一般的变量，如： int a, double b 等，

我们定义它之后，它就是一个被动的数据，等特着其它代码来操作它。

而对象，不仅含有数据，还有在数据上操作的方法，这样，数据本身就可能隐藏起来了。

外界只需要调用对象的方法来达到操控对象的目的。

这对外界而言，增加了易用性，因为这些专门针对该对象的方法，进行了精心设计，可以避免复杂度，避免一些误用。

对对象而言，因为不直接操作它的数据，就达到了保护内部数据的目的，增加了安全性。

这样看来，相比于普通的变量，对象就好比是更智能化的数据。

对象是一种复合类型，或说复杂类型。

因为对象中，可能会包含多个数据，以刻画对象当前所处的状态，又包含多个方法，描述对象可以做出的行为。

定义一个普通的数据， int a = 100; 就好了，这个类型很简单。

如果还需要第 2 个， int b = ... 也就搞定。

但如果直接定义一个对象，无论怎么设计语法，要给出多个数据，多个方法，都肯定会冗长。

刚写好，然后老板又要再定义 10 个这样的对象，那就要悲剧了。

为避免重复与冗长，一个很自然的想法，是先定义一自己的新“类型”，地位相当于 int，

在这个类型中，把对象应该包含的数据、方法一次性描述清楚。

然后用这个新的类型再去定义对象，不就很清晰自然了吗？

这个新类型，就是我们所说的----类

如下代码定义了平面上的"点"，它包含 x, y 坐标，还有方法，比如：到原点的距离, distance。

 1 class MyPoint
 2 {
 3     private double x;
 4     private double y;
 5     
 6     public double distance(){
 7         return Math.sqrt(x * x + y * y);
 8     }
 9     public void set(double x1, double y1){
10         x = x1;
11         y = y1;
12     }
13     public double getx(){
14         return x;
15     }
16     public double gety(){
17         return y;
18     }
19 }

这段代码中对 MyPoint 的描述比较简陋，只有 2 个数据，3 个方法。

数据前边以 private修饰，表示外界不能直接存取这些数据，达到保护的目的。

但这样一来，总得给外界提供某种能够访问 x, y 的方式，否则这些数据就没什么价值了。

所以才有下面的 set, getx, gety 方法，它们负责对 x y 设定新值，以及读取 x y 的值。

下面看看怎样使用  MyPoint 这个新类型。

 1 public class A0411
 2 {    
 3     public static void main(String[] args){
 4         MyPoint p1 = new MyPoint();
 5         p1.set(10,20);
 6         System.out.println(p1.distance());
 7         System.out.println(p1.getx());
 8         System.out.println(p1.gety());
 9     }
10 }

你可能会觉得，这么绕着弯去操作 x, y 到底有什么好处呢，看起来还不如直接定义 x, y 更舒服呢。

的确，面向对象在效率上确实有些陨失，但换来了安全性。当软件变大，变复杂后，安全性、隔离性就很重要了。

对这么个简单情况，当然看不出什么优势来。

如果一定要看优势，这样想吧，比如我们需要对 x y 的值进行限幅操作，x y 的值被限定在 -1000 到 1000 之间，

超出的，取范围内与设定最接近的值。

此时，我们只需要对 set 方法进行修改就可以了，不需要更动其它代码，尤其是不需要惊动使用 MyPoint 的代码，这是个很大的优势，

因为在大型项目中，MyPoint 和使用 MyPoint 的代码很可能是两个不同的人，甚至是两个不同的团队写出来的。

    public void set(double x1, double y1){
        if(x1 < -1000) x1 = -1000;
        if(x1 >  1000) x1 = 1000;
        if(y1 < -1000) y1 = -1000;
        if(y1 >  1000) y1 = 1000;
        x = x1;
        y = y1;
    }

这也正是“封装”的含义。

外界只能调用方法，提供必要的参数，而无权干涉对象内部如何处理。

更理论化地说，外界只能向对象发出请求，至于对象如何响应这个请求，外界无法左右。

外界： 求求你，快把你的坐标改为 1200,900 吧。

对象： 才不呢！ 1200超范围了，我就设为 1000,900 吧，爱咋地咋地。