面向对象

Posted 2020-09-27 jiumao

 

面向对象

Java是支持面向对象编程的语言，java设计思想参考java之父James Gosling的一次谈话 http://www.artima.com/intv/gosling1P.html 。设计简单，易于理解，多用于开发Internet

应用软件。90年代的许多软件开发思想得利于Smalltalk语言。

本文试图从多继承、封装、多态、闭包的实现来说明几种语言面向对象编程的特点。包括：不同访问权限，如私有、公有；类属性（静态）与对象属性（只属于每个对象）；接口、抽象方法；常量、变量。如果你是某种语言的专家，请指正。

动态语言？	作用域	类与对象
javascript	var声明为当前作用域，否则为全局。 静态类型通过语言内置原型prototype字段，隐式支持。包括构造器constructor	动作方法只支持封装function，json可作为数据类型封装。 ECMA6支持class 规范：接口的实现通过巧妙的编程设计来实现。JS的设计非常简单，可读性和功能很强大
Python	__ 下划线声明为私有字段，否则为共享字段 方法可以定做在类中也可以在类外（文件中）。类外方法可以作为静态方法，另外类方法、接口、抽象方法通过注释实现。	class关键字支持。def关键字定义方法。有构造方法和析构方法。以及类似静态构造方法new方法，只执行一次，在所有方法之前执行。 通过人工手段实现规范，非原始支持这些规范。
php	已经启用var关键字，通过其它关键字声明作用域，语法类似Java。可读性很强。 变量作用域关键字支持全面	class 等支持良好。
编译语言？
Go	以C语言为原型。通过首字母大写为作用域。通过包来区分一组功能，没有类的概念。main方法为程序入口，不同操作系统编译为不同的可执行程序。	方法、接口、数据结构(类)等是同一个级别的。在Java中方法属于类，是隶属关系不平等。 新的编程思路的设计语言。非常有趣。
Scala	JVM平台语言，高阶函数支持。语法略显臃肿，或者说这样让面向对象设计的思维负担减轻（这个懒是不能偷）。支持太多，或者说不是好事。	class有一个伴生对象用Object关键字声明（单例设计）。可直接声明函数，函数不同于方法，方法定义类或者伴生对象中。伴生对象即静态支持。
Java	通过关键字声明作用域，static为所有对象共享。可读性非常好。规范性强，需要较多的设计技巧，良好支持企业级多团队开发。	C语言系列语言。

 

Javascript

关于闭包，最简单的描述就是 ECMAScript 允许使用内部函数－－即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且，这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时，就会形成闭包。也就是说，内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时，它仍然必需访问其外部函数的局部变量、参数以及其他内部函数。这些局部变量、参数和函数声明（最初时）的值是外部函数返回时的值，但也会受到内部函数的影响。————百度百科。

本文没有使用ECMAScript 6的新特性。如class与extends。

对于JS面向对象的详细了解，请点击这里。

在文件中声明作用空间，类似java中的package。目的是区分

类模板，复用此类模板

在任意一个*.html文件中测试，直接用浏览器打开即可。

注释掉上面的测试数据，上面的属性为对象私有。下面介绍类属属性。对象共享类似静态属性、静态方法在javascript中的设计。JS中属性可以动态按需增加或删除。var声明变量为当前作用域类似private，但不是访问限制。不加代表全局作用域。

 

这里的原型只能通过类（即方法名）.prototype来使用。

 

继承

在Person中加入原型属性，保持父类原型非空有意义。

• 子类原型保存父类模板以及原型，但用父类构造方法且保存了值。这适用某些情况。

• 模板继承，解决了上面继承值问题。但不继承原型。

Teacher类继承Person类

ECMAScript规范给所有函数都定义了Call()与apply()两个方法，call与apply的第一个参数都是需要调用的函数对象，在函数体内这个参数就是this的值，剩余的参数是需要传递给函数的值，call与apply的不同就是call传的值可以是任意的，而apply传的剩余值必须为数组。

• 把继承抽象成工具方法，继承原型而不影响父类。但仍需要子类绑定模板。

 

 

prototype会形成原型链，对象的属性和方法，有可能是定义在自身，也有可能是定义在它的原型对象。由于原型本身也是对象，又有自己的原型，所以形成了一条原型链（prototype chain）。上面：子类sub的原型是F的对象，同时F也有自己的原型，F的原型是父类sup的原型（对象）以此类推到Object，Object的原型对象为null。

这里需要注意的是所有的实例对象共享constructor，而constructor是prototype的属性，所以在修改原型对象的时候一定要还原构造器。

这里相等于JM.Sup.call。extend方法中的F空函数是必要的，否则会在call中递归调用发生异常。

测试

如果要实现多继承，可以定义supClass数组或维护对应继承数量个变量。

接口实现

这里模拟写一个数组实现的集合

 

闭包实现

这是例子假定不同浏览器有不同的显示策略。根据不同的浏览器标示，匹配不同的配置文件。返回结果是个单例。

 

单例方法，模拟浏览器标示。

不同配置策略

单例实现

测试

 

PHP

PHP 语法

定义一个类模板，演示封装。其中有类常量，全局常量，超全局常量。静态属性、静态方法。

新建个文件Package.php，用于封装的测试

$this 关键字指代对象，self指本类，parent指父类。类属访问用::，否则用->。

var关键字在PHP后续的版本不推荐使用了。

构造方法

析构方法

这个简单的类模板，演示了作用域public、protected、private 修饰的成员或者方法。类常量用关键字const，一般大写，它的涵义表明了作用域。全局常量用define(name,value)。Php中常量跟变量有区别。下面的子类演示了静态变量、静态方法的定义。

测试方法

静态变量属于类，可以改变。Php中常量不允许修改。

在另外一个php文件中写测试，require_once 引入要测试文件。

析构方法执行

接口与抽象类

PHP中接口与抽象类与java很相似，区别：不同的东西，抽象类不能实现接口。

接口

实现类码农先生

抽象类

抽象类的实现类，final 关键字与java相似，但只作用类

测试，hi(方法名,参数列表)，hi方法并没有定义。

 

Python

*.py文件，第一行说明文档字符集。这是一个单例例子。类属私有变量、公有变量、方法，对象绑定变量、方法。构造、析构方法。

__field表示私有变量，否则为公有。

上面的getName传入对象，类似java getter方法。__new__在构造方法前执行，返回实例对象。这些在类中直接定义的方法都是对象方法，不能用类调用。

内部类的__call__使类变成可调用的函数。函数可以直接在外部定义，下面会解释。

类方法、静态方法要加对应注解，区别在于第一个参数是不是类的对象实例。这里say()方法应该是表达，赋值显得有些语言不是很准确，只是希望多表达一些功能。

测试及结果

这里的例子为了说明python的封装。

#优势 动态添加属性 object.field=value 删除del

 

 

接下来是继承、接口规范的测试。

子类没有重写构造方法时会继承哪个？默认继承第一个，如果我们没有注意继承顺序或者分别需要不同方法，反而需要显示重写。

接口或者抽象类定义了必须实现的规范。Python中的规范是通过人有意识来实现。接口、抽象类是通过编程实现的。如果通过功能约束则需要较高的编程能力。

这是一个接口的例子，如果不实现会报：AttributeError: Foo instance has no attribute \'bar\'。

依赖zope接口规范库，需要pip、Twisted 。

 

抽象类，不实现：TypeError: Can\'t instantiate abstract class Worker with abstract methods talk

 

 

Scala

Scala方法和函数是有区别的。详细介绍点击这里。

本文中的目录结构

下面的例子介绍scala实现单例的过程，其中涵盖scala的编程特点。

在包oop.example下新建一个scala文件。

在这个文件中写个Worker类，类上是个主构造方法，访问权限是私有。参数：名字和外号。

定义个从构造方法，没有具体意义。

重载toString()方法

在同一文件中定义伴生对象

定义一个静态私有常量instance，其它不重要用于演示的成员。

获取单例对象的方法。至此一个单例就完成了。

通过Worker既能访问伴生对象（静态）方法、属性，通过getInstance()也能获取类单例对象实例。

 

Scala中的接口和继承。

Scala是单继承，否则错误提示：class Other needs to be a trait to be mixed in。

Scala可以继承多个特质，而特质类似java8中接口，可以定义多个方法，从而实现多继承。其它可以参照java实现多继承。

在package oop.example下任意新建个scala文件。

这里定义特质 Person,Studnet

特质用trait关键字，: 冒号后面指返回值，Unit同void。

抽象类Coder继承多个特质。

这里函数一般定义 val 函数名 = (参数列表1-22个) => 函数体，不用声明返回值类型，因为是确定的。

 

接下来介绍scala的package object对象。详情点击这里。

Package提供了一个命名扩展。会首先编译，如果出错，其它scala文件将执行不了。

 

则可以这么使用

结果：

用type 给oop.example.Me起个别名，这里是因为路径太长。目的如果Me路径改变了，通过原先路径（别名）照成访问。

在package scala中可以定义class或object对象。

下面是个scala高阶函数的例子。Object类型不用对static考虑，减少设计负担。

这是一个延时执行方法例子。参数是方法。

object Xxx 中main方法执行

结果

下面是个高级函数例子

applyX中f(v),f为方法，v是参数。

方法可以没有参数列表即()，函数必须有()。

 

Go

Go语言之父，设计go语言设计目标的演讲。点击这里。或者复制下面链接http://www.csdn.net/article/2012-07-05/2807113-less-is-exponentially-more。

核心思想：Less can be more！并行性，类似软管拼接的编程体验。

Go语言语法简单，例子中介绍

声明一个接口，这个接口是方便在hi.go中测试。

定义通道syn保证Init方法与Test方法同步执行

所有的测试文件在src/oop目录下，在hi.go中引入，

要测试的go语言特性。

要测试的几个文件都实现了oop.Test接口

 

Go语言公有的访问权限是首字母大写，否则将编译报错

 

闭包特性

 

继承例子

Go继承是通过组合

 

Go并发特性

 

 

一个并发池的例子

通道概念

一个死锁例子

通过go 并发解决这个问题

或者改为缓存通道

 

 

Java实现多继承

Java一般通过组合和接口实现多继承。因为接口是可以多继承的，在接口的实现中调用其它类对象的方法。

定义两个接口分别是Action和Art，表示物理上的行为和隐含的需要理解感受的行为。

自然界的动物继承Action行动，Art感染力。

人类，直接实现Animal接口实现多继承。但这样需要自定义实现。

另外一种使用场景，一些方法是确定的，另外一些不确定。所有鸟的例子。

具体哪种鸟不一定，比如会抽烟、会唱歌的鸟。

一只参与京剧表演的老鹰

一个非常善于学习的人，会多种技巧。

 

Java闭包实现

java闭包是通过接口和私有内部类实现的。利用java的运行时多态，接口引用实现类的。返回实现接口的私有内部类实例实现的。

接口Worker表示所有的工作者，方法work表示不同的工作形式。

软件程序设计者

软件开发者，熟练get各种技能

资深Coder除了进行简单必要的软件设计，还要有其它技能：交流、管理。这个Coder的黑科技是加班。

这个已经能访问到私有对象。

一个方法多种实现