面向对象的三大基本特征，五大基本原则

Posted 2020-11-02 风之之

　　网上的讲解很多，但大都类似，这里进行转载整理。三大基本特征是理解五大基本原则的前提。

一、三大基本特征：封装、继承、多态

　　1、封装

　　封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，控制在程序中属性的读和修改的访问级别，将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合，形成一个有机的整体，也就是将数据与操作数据的源代码进行有机的结合，形成“类”，其中数据和函数都是类的成员。

　　封装的目的是增强安全性和简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，而只是要通过外部接口，以特定的访问权限来使用类的成员。

　　面相对象的不就是使用程序处理事情时以对象为中心去分析吗，与面向过程不同，面向过程关心处理的逻辑、流程等问题，而不关心事件主体。而面向对象即面向主体，所以我们在解决问题时应该先进行对象的封装（对象是封装类的实例，比如张三是人，人是一个封装类，张三只是对象中的一个实例、一个对象）。比如我们日常生活中的小兔子、小绵羊都可以封装为一个类。

　　　

　　比如兔子的属性有两只耳朵、四只腿、一双眼睛、三瓣嘴等；行为（功能）有跑、跳、吃素等。

　　2、继承

　　继承是面向对象的基本特征之一，继承机制允许创建分等级层次的类。继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。类似下面这个图：

　　

　　我们在上面已经封装了兔子这个类，其他动物也一样可以进行封装。在封装过程中我们发现兔子、绵羊这两个类具有相似的功能或特性如吃草，所以我们可以抽取共有特征和方法形成高一层的类，如这里的食草动物、食肉动物。继承之间是子父类的关系。继承机制可以很好的描述一个类的生态，也提高了代码复用率，在Java中的Object类是所有类的超类，常称作上帝类。

　　3、多态

　　多态同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。是指一个类实例（对象）的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着，虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。

　　多态的优点：

• 1. 消除类型之间的耦合关系
• 2. 可替换性
• 3. 可扩充性
• 4. 接口性
• 5. 灵活性
• 6. 简化性

　　多态存在的三个必要条件：

• 继承
• 重写（子类继承父类后对父类方法进行重新定义）
• 父类引用指向子类对象

　　简言之，多态其实是在继承的基础上的。比如说今天我们要去动物园参观动物，那么你说我们去参观兔子、参观绵羊、参观狮子、参观豹子都是对的，但你不能说我们去参观汽车。在这个例子中，子类具有多态性：除了使用自己的身份，还能充当父类。

二、五大基本原则

　　1、单一职责原则（SRP）

　　一个类应该有且只有一个去改变它的理由，这意味着一个类应该只有一项工作。

　　比如在职员类里，将工程师、销售人员、销售经理这些情况都放在职员类里考虑，其结果将会非常混乱，在这个假设下，职员类里的每个方法都要if else判断是哪种情况，从类结构上来说将会十分臃肿。

　　2、开放封闭原则（OCP）

　　对象或实体应该对扩展开放，对修改封闭。

　　更改封闭即是在我们对模块进行扩展时，勿需对源有程序代码和DLL进行修改或重新编译文件！这个原则对我们在设计类的时候很有帮助，坚持这个原则就必须尽量考虑接口封装，抽象机制和多态技术！

　　3、里氏替换原则（LSP）

　　在对象 x 为类型 T 时 q(x) 成立，那么当 S 是 T 的子类时，对象 y 为类型 S 时 q(y) 也应成立。（即对父类的调用同样适用于子类）

　　4、依赖倒置原则（DIP）

　　高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。具体实现应该依赖于抽象，而不是抽象依赖于实现。

　　可以这样理解，上面我举例子的时候先说了兔子和绵羊，然后才推出食草动物。但如果我们继续认识了牛、马等食草动物，我们会发现我们需要不断调整食草动物的描述，这样程序会变得僵化，所以我们不应该让子类依赖于实体，不应该让父类模块依赖于子类模块。所以我们需要将食草动物设计为抽象类，即抽象类或接口。这样下层只需要实现相应的细节而不会影响父类。

　　5、接口隔离原则（ISP）

　　不应强迫客户端实现一个它用不上的接口，或是说客户端不应该被迫依赖它们不使用的方法，使用多个专门的接口比使用单个接口要好的多！

　　比如，为了减少接口的定义，将许多类似的方法都放在一个接口中，最后会发现，维护和实现接口的时候花了太多精力，而接口所定义的操作相当于对客户端的一种承诺，这种承诺当然是越少越好，越精练越好，过多的承诺带来的就是你的大量精力和时间去维护！

　　这些基本原则需要我们在使用面向对象编程中慢慢领会、总结。