編程語言中面向?qū)ο蟮慕榻B以及使用方法

這篇文章主要介紹“編程語言中面向?qū)ο蟮慕榻B以及使用方法”，在日常操作中，相信很多人在編程語言中面向?qū)ο蟮慕榻B以及使用方法問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”編程語言中面向?qū)ο蟮慕榻B以及使用方法”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

面向?qū)ο?/h3>

1. 什么是面向?qū)ο?/p>

面向?qū)ο?Object Oriented)是軟件開發(fā)方法。面向?qū)ο蟮母拍詈蛻?yīng)用已超越了程序設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，擴(kuò)展到如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、交互式界面、應(yīng)用結(jié)構(gòu)、應(yīng)用平臺、分布式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)、CAD技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域。面向?qū)ο笫且环N對現(xiàn)實(shí)世界理解和抽象的方法，是計(jì)算機(jī)編程技術(shù)發(fā)展到一定階段后的產(chǎn)物。 面向?qū)ο笫窍鄬τ诿嫦蜻^程來講的，面向?qū)ο蠓椒?，把相關(guān)的數(shù)據(jù)和方法組織為一個(gè)整體來看待，從更高的層次來進(jìn)行系統(tǒng)建模，更貼近事物的自然運(yùn)行模式。 百度百科

依據(jù)以上解釋，初學(xué)者很難理解什么是面向?qū)ο螅蟾抛鰝€(gè)簡單解釋，因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蟮母拍罘浅４?，所以大家有什么意見或建議請與我聯(lián)系。

• 面向?qū)ο笫且粋€(gè)方法論，采用這種方法論，軟件開發(fā)人員能夠更好的進(jìn)行開發(fā)工作；

• 面向?qū)ο笫菂^(qū)別于面向過程的一個(gè)方法論，關(guān)于面向過程請看第2點(diǎn)；

• Object的中文含義是“目標(biāo)”、“物體”等，面向?qū)ο?，即站在一個(gè)Object的角度去思考；

• 面向?qū)ο蟮恼Z言都是高級語言，主流有Java\C++\Python\Objective-C\JavaScript\Python\PHP等(排名不分先后)；

• 在面向?qū)ο笾?，現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)事物即為一個(gè)對象，各自有其不同屬性(形狀\顏色等)，不同行為(功能)。使用編程語言把這些屬性和行為描述成一個(gè)抽象的對象，且不同的編程語言有不同的表達(dá)方式。

2. 面向過程

“面向過程”(Procedure Oriented)是一種以過程為中心的編程思想。這些都是以什么正在發(fā)生為主要目標(biāo)進(jìn)行編程，不同于面向?qū)ο蟮氖钦l在受影響。與面向?qū)ο竺黠@的不同就是封裝、繼承、類。百度百科

一、相關(guān)概念

1、對象

??有人說，女朋友/男朋友就是對象。顯然，這個(gè)說法是正確的。因?yàn)?，每個(gè)人都有一些屬性，比如：姓名、性別、身高、年齡、身份證號等等；也有一些行為，例如：走路、吃飯、工作等。
??萬事萬物都是一個(gè)對象，人們描述一個(gè)事物，經(jīng)常通過一些名稱、形狀和很多特征去描述，比如 是人、直立行走、會使用工具等，那么這個(gè)過程，是自然語言描述一個(gè)事物的過程，在面向?qū)ο缶幊讨?，同樣可以使用相似的語言描述成一個(gè)事物，那么這個(gè)事物代表人，以JavaScript代碼為例：

??女朋友是被丈母娘生下來的，那么編程中的對象，也是被創(chuàng)建出來的，以上方法就是在JavaScript中創(chuàng)建一個(gè)對象的過程。

面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(Object Oriented Programming)作為一種新方法，其本質(zhì)是以建立模型體現(xiàn)出來的抽象思維過程和面向?qū)ο蟮姆椒āＤＰ褪怯脕矸从超F(xiàn)實(shí)世界中事物特征的。任何一個(gè)模型都不可能反映客觀事物的一切具體特征，只能對事物特征和變化規(guī)律的一種抽象，且在它所涉及的范圍內(nèi)更普遍、更集中、更深刻地描述客體的特征。通過建立模型而達(dá)到的抽象是人們對客體認(rèn)識的深化。百度百科

??通俗來講，我們把現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)事物，使用編程語言描述成編程世界中的對象,然后再去使用這些對象進(jìn)行對更高一級世界的構(gòu)建的過程，就是面向?qū)ο缶幊獭?br/> ??我們描述出什么是學(xué)生，什么是老師，什么是課程，可以構(gòu)成一個(gè)課程管理系統(tǒng)；同樣，我們描述出商品，描述出用戶，描述出訂單，可以構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)上商城。

二、面向?qū)ο笕筇卣?/h3>

1. 封裝

把一個(gè)對象的屬性和行為，封裝到一個(gè)不可分割的獨(dú)立實(shí)體，把自己可以被外界訪問的通過受保護(hù)的接口公開，即屬性私有，方法公開。

??上面的內(nèi)容太官方，封裝，用一臺電腦比喻，包含主板、CPU、內(nèi)存條、硬盤、顯卡等等，這些是不可被人直接去操作的。那么我們同樣能夠通過鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等輸入輸出設(shè)備去訪問操作這臺電腦。
??我們無法直接去訪問其被包起來的內(nèi)容，這些屬于電腦私有的，是不可以被訪問的，當(dāng)然我們可以通過輸入輸出設(shè)備去操作這臺電腦，這部分是對外開放的，你可以進(jìn)行訪問的。
??聽起來就像是電腦的外殼把它的核心組件給封裝了起來，然后通過一些插口來接入鍵盤鼠標(biāo)，你進(jìn)行操作。沒錯(cuò)，這就是封裝。

class Computer{
	String cpu;
	int memory;
	String gpu;
	String hardDisk
	
	public void powerOn(){
		//開機(jī)
	}
	public void powerOff(){
		//關(guān)機(jī)
	}
}

2. 繼承

子類繼承父類，可以使得子類具有父類的方法和屬性，無需重寫父類的方法即可調(diào)用。子類同樣可以重寫父類的方法使得父類的方法具有不同的的功能。子類可以追加新的方法，使得子類的功能更豐富。

??雖然不是兒子繼承父親遺產(chǎn)，但是同樣，兒子可以擁有父親的資產(chǎn)。子類繼承了父類，擁有父類的方法和屬性。
??在編程中的繼承，是因?yàn)槌橄蟮脑驅(qū)е碌?，比如，英語老師和數(shù)學(xué)老師，物理老師，都可以繼承 "老師" 這個(gè)父類，而老師，是在這個(gè)過程中屬于一個(gè)抽象的概念，那么三位老師都有教學(xué)的這個(gè)功能，同樣都有職業(yè)證書、職稱等等屬性。這個(gè)特性也會造成下一個(gè)面向?qū)ο蟮奶匦浴鄳B(tài)。
??但是不一樣的是，物理老師可以修電表，英語老師可以和外國人交流，數(shù)學(xué)老師同樣能用數(shù)學(xué)方法解決生活中的問題。顯然他們都是老師的情況下，每個(gè)老師也有自己的超能力。

class Teacher{
	String title;//職稱
	String subject;//所授課程
	void teach(){
		//教學(xué)
	}
}

class EnglishTeacher extends Teacher{
	
	private String englishLevel;//英語等級
	
	void teach(){
		System.out.println("I am teaching English")
	}
	void talkToForeigners(){
		//和外國人對話
	}

}

3. 多態(tài)

不同對象對同一個(gè)操作可以做出不同的反應(yīng)，產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果?？梢酝ㄟ^指向基類的指針，來調(diào)用實(shí)現(xiàn)派生類中的方法。

??老師都可以教學(xué)，那么不同的老師，所教的內(nèi)容不一樣，數(shù)學(xué)老師教我們數(shù)學(xué)，英語老師教我們英語，而物理老師教我們物理。
??此處我們當(dāng)然是需要調(diào)用父類（老師）的教學(xué)方法，但是因?yàn)椴煌淖宇愔貙懥烁割惖姆椒?，所以?dāng)通過調(diào)用父類的方法的時(shí)候，才會產(chǎn)生不同的結(jié)果。
??向上造型是產(chǎn)生多態(tài)的基石，比如我們可以這么寫 Teacher teacher = new MathTeacher() 來實(shí)現(xiàn)向上造型，此時(shí)我們調(diào)用 teacher.teach() 方法，則會調(diào)用到數(shù)學(xué)老師的 teach() 方法。

4. 關(guān)于抽象

抽象是指從具體事物抽出、概括出它們共同的方面、本質(zhì)屬性與關(guān)系等，而將個(gè)別的、非本質(zhì)的方面、屬性與關(guān)系舍棄的思維過程。

??抽象并沒有被列到面向?qū)ο笕筇卣髦?，相對來說，個(gè)人認(rèn)為這個(gè)是面向?qū)ο蟮幕痉椒ǎ忻嫦驅(qū)ο蟮奶卣鞫蓟?，先進(jìn)行抽象，才能構(gòu)建出對象。
??我們在編程過程中會盡可能的使用抽象思維，將一個(gè)或者一類現(xiàn)實(shí)世界的事物，使用面向?qū)ο笳Z言，變成編程中的對象。
?? 比如剛才我們把三個(gè)不同的老師抽象成老師，事實(shí)上我們還可以把老師歸并到學(xué)校的工作人員，把學(xué)校工作人員歸并為社會工作人員，更可以把社會工作人員歸并為人類。當(dāng)然，越是抽象的對象，其屬性和方法就會更少，以為共同點(diǎn)更少了。

三、六個(gè)原則

1. 開閉原則

開閉原則規(guī)定“軟件中的對象（類，模塊，函數(shù)等等）應(yīng)該對于擴(kuò)展是開放的，但是對于修改是封閉的”，這意味著一個(gè)實(shí)體是允許在不改變它的源代碼的前提下變更它的行為。該特性在產(chǎn)品化的環(huán)境中是特別有價(jià)值的，在這種環(huán)境中，改變源代碼需要代碼審查，單元測試以及諸如此類的用以確保產(chǎn)品使用質(zhì)量的過程。百度百科-開閉原則

應(yīng)該對于擴(kuò)展是開放的，但是對于修改是封閉的這句話不好理解，但是可以看一個(gè)例子:

/**
 * <p> mapper基類 </p>
 *
 * @author Calvin
 * @date 2019/11/07
 * @since
 */
public abstract class BaseMapper<BaseEntity>{

    /**
     * 新增或保存
     * @param entity
     */
    public void saveOrUpdate(BaseEntity entity){
        String id = entity.getId();
        BaseEntity exists = null;
        if(StringUtils.isNotEmpty(id) && (exists = this.findById(id)) == null){
            this.save(entity);
        }else{
            this.update(entity);
        }
    }

    /**
     * 根據(jù)ID查找，抽象方法
     * @param id
     * @return
     */
    abstract BaseEntity findById(String id);

    /**
     * 新增
     * @param entity
     */
    abstract void save(BaseEntity entity);

    /**
     * 修改
     * @param entity
     */
    abstract void update(BaseEntity entity);

}

通過定義一個(gè)baseMapper,以后有新增的Mapper中有saveOrUpdate方法，我們只需要令其實(shí)現(xiàn)BaseMapper， 使得 其對應(yīng)的Bean去繼承 BaseEntity，這樣我們就能夠橫向進(jìn)行擴(kuò)展。

class UserMapper extends BaseMappper{
    @Override
    public User findById(String id){
    // select * from user where id = #{id}
    }
    @Override
    public void save(User user){
    // insert into user ......
    }
    @Override
    public void update(User user){
    //update user set .... where id = #{user.id}
    }
}

另外有三點(diǎn)約束：

• 第一，通過接口或者抽象類約束擴(kuò)展，對擴(kuò)展進(jìn)行邊界限定，不允許出現(xiàn)在接口或抽象類中不存在的public方法；

• 第二，參數(shù)類型、引用對象盡量使用接口或者抽象類，而不是實(shí)現(xiàn)類；

• 第三，抽象層盡量保持穩(wěn)定，一旦確定即不允許修改。
  找到一篇帖子，個(gè)人認(rèn)為是融會貫通了：https://www.liangzl.com/get-article-detail-133084.html

2. 接口隔離

客戶端不應(yīng)該依賴它不需要的接口；一個(gè)類對另一個(gè)類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上。百度百科-接口隔離原則

也就是說，如果一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)擁有三個(gè)方法的接口，而這個(gè)類本身只需要使用其中兩個(gè)，那么，此時(shí)違背了接口隔離的原則。

interface Interface1 {
    void function1();
    void function2();
    void function3();
}

class A implements Interface1{
    @Override
    public void function1(){
    //被需要的
    }
    @Override
    public void function2(){
    //被需要的
    }
    @Override
    public void function3(){
    //不被需要的
    }
}

此時(shí)需要對接口進(jìn)行改造，一般意義上是根據(jù)功能或者其領(lǐng)域，拆分成不同的接口。

interface Interface1 {

    void function1();

    void function2();
}

interface Interface2 {

    void function3();
}

拆分成兩個(gè)接口后，A類只實(shí)現(xiàn)Interface1，不需要實(shí)現(xiàn)Interface2，就可以了，代碼略，此時(shí)就算是簡單遵循了接口隔離。

接口隔離要注意的點(diǎn)：

• 接口要高內(nèi)聚。什么是高內(nèi)聚？高內(nèi)聚就是提高接口、類、模塊的處理能力，減少對外的交互，就比如一個(gè)人，你告訴下屬“到奧巴馬的辦公室偷一個(gè)XX文件”，然后就聽到下屬就堅(jiān)定的口吻回答你“好的，保證完成！”，然后一個(gè)月后還真的把XX文件放到你的辦公桌了，這種不講任何條件、立刻完成任務(wù)的行為就是高內(nèi)聚的表現(xiàn)。具體到接口隔離原則就是要求在接口中盡量少公布public方法，接口是對外的承諾，承諾越少對系統(tǒng)的開發(fā)越有利，變更的風(fēng)險(xiǎn)也就越少，同時(shí)也有利于降低成本。

• 定制服務(wù)。一個(gè)系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)的模塊之間必然會有耦合，有耦合就要相互訪問的接口（并不一定就是Java中定義的Interface，也可能是一個(gè)類或者是單純的數(shù)據(jù)交換），我們設(shè)計(jì)時(shí)就需要給各個(gè)訪問者（也就是客戶端）定制服務(wù)，什么是定制服務(wù)？單獨(dú)為一個(gè)個(gè)體提供優(yōu)良優(yōu)良的服務(wù)。我們在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)也需要考慮對系統(tǒng)之間或模塊之間的定義要采用定制服務(wù)，采用定制服務(wù)就必然有一個(gè)要求就是：只提供訪問者需要的方法，只暴露給調(diào)用的類它需要的方法，它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個(gè)模塊提供定制服務(wù)，才能建立最小的依賴關(guān)系。

• 接口盡量小，但是要有限度。接口的設(shè)計(jì)粒度是越小系統(tǒng)越靈活，這是不爭的事實(shí)，但是這就帶來成接口數(shù)量過多，使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，開發(fā)難度增加，維護(hù)性降低，這不是一個(gè)項(xiàng)目或產(chǎn)品所期望看到的。所以一定要適度。

本部分轉(zhuǎn)載自：https://blog.csdn.net/u012361379/article/details/88101102

3. 職責(zé)單一

它規(guī)定一個(gè)類應(yīng)該只有一個(gè)發(fā)生變化的原因。百度百科-單一職責(zé)原則

此處的一個(gè)類只能有一個(gè)發(fā)生變化的原因此處是指，由于業(yè)務(wù)場景等原因?qū)е碌淖兓?，而不是代碼運(yùn)行期間的變化。解釋略有一點(diǎn)含糊，導(dǎo)致筆者在很早之前對此不是特別懂。

class UserMapper{
    User findOne(String id){
        //TODO
    }
    User insertOne(User user){
        //TODO
    }
    void updateById(User user){
        //TODO
    }
    User generateUser(String username, String password){
         User user = new User();
         user.setId(UUID.generateUUID().toString());
         user.setUsername(username);
         user.setPassword(password);
         insertOne(user)
    }
}

• 以上是一個(gè)反例，這個(gè)類當(dāng)中存在一個(gè)生成學(xué)生的方法，還有插入新增查詢的方法，生成學(xué)生的方法依賴于新增。

• 此時(shí)無論是生成學(xué)生的方法發(fā)生變化，還是插入學(xué)生的方法發(fā)生變化，都可能導(dǎo)致另一個(gè)方法（以至于這個(gè)類）發(fā)生變化。

代碼進(jìn)行修改

class UserMapper{
	User findOne(String id){
		//TODO
	}
	User insertOne(User user){
		//TODO
	}
	void updateById(User user){
		//TODO
	}
}
class UserGenerator{
	UserMapper userMapper;
	
	UserGenerator(UserMapper userMapper){
		this.userMapper = userMapper;
	}
	
	User generateUser(String username, String password){
		User user = new User();
		user.setId(UUID.generateUUID().toString());
		user.setUsername(username);
		user.setPassword(password);
		userMapper.insertOne(user)
	}
}

4. 里式替換

任何基類可以出現(xiàn)的地方，子類一定可以出現(xiàn)。 百度百科-里式替換原則

??里氏代換原則是很多其它設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)。它和開放封閉原則的聯(lián)系尤其緊密。違背了里氏代換原則就一定不符合開放封閉原則。還是Teacher那個(gè)代碼:

public TeacherTest{

    public static void main(String [] args){
        Teacher teacher = new MathTeacher();
        teacher.teach();
        
        MathTeacher mathTeacher = new MathTeacher();
        mathTeacher.teach();
    }
}

??兩個(gè)測試方法執(zhí)行結(jié)果會完全一樣。

• 一：子類可以實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法,但是不能覆蓋父類的非抽象方法.【核心觀念】

• 二：子類中可以增加自己特有的方法.

• 三：前置條件放大,子類在重載父類的已實(shí)現(xiàn)方法時(shí),方法的前置條件(形參)范圍應(yīng)該比父類更加寬松.

• 四：后置條件縮小,子類在實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法時(shí),方法的后置條件(返回值)范圍應(yīng)該比父類更加嚴(yán)格或相同.

??此部分原文鏈接：https://blog.csdn.net/hongxiancheng/article/details/83049746

5. 依賴倒置

程序要依賴于抽象接口，不要依賴于具體實(shí)現(xiàn)。高層次的模塊不應(yīng)該依賴低層次的模塊，二者應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴細(xì)節(jié)；細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象。簡單的說就是要求對抽象進(jìn)行編程，不要對實(shí)現(xiàn)進(jìn)行編程，這樣就降低了客戶與實(shí)現(xiàn)模塊間的耦合。

有認(rèn)識過SpringMVC的人一定懂這個(gè):

public interface UserService{
    User create(HashMap args);
}

@Mapper
public interface UserMapper{
	void insert(User user);
}

public class UserServiceImpl implements UserService{
	
	@Autowride
	private UserMapper userMapper;
	
	public User create(HashMap args){
		User user = UserParser.fromMap(args);
		userMapper.insert(user);
	}
}

這就是典型的依賴倒置，調(diào)用方不用關(guān)心UserMapper具體實(shí)現(xiàn)是什么，只需依賴此接口，就能完成自己的業(yè)務(wù)邏輯。

• 依賴倒置原則假定所有的具體類都是會變化的；

• 為避免對類的直接調(diào)用，依賴倒置可能會使得項(xiàng)目產(chǎn)生更多的類；

• 面向接口編程會使你更好的利用依賴倒置原則；

?
6. 迪特米法則

迪米特法則（Law of Demeter）又叫作最少知識原則（Least Knowledge Principle 簡寫LKP），就是說一個(gè)對象應(yīng)當(dāng)對其他對象有盡可能少的了解,不和陌生人說話。百度百科-迪特米法則

• 一個(gè)女孩子

public class Girl{
	private BoyFriend boyFriend;
    public void getBoyFriend(){
		return this.boyFriend();
	}
}

• 女孩的男朋友

public class BoyFriend{

	public void receiveMessage(String message){
		//response
	}
}

• 女孩的閨蜜

public class BosomFriend{
	private Girl girl;
	BosomFriend(Girl girl){
		this.girl = girl;
	}
	public void talk(){
		String message = "I am so cold!";
		BoyFriend boyFriend = girl.getBoyFriend();
		boyFriend.receiveMessage(message);
	}
}

此時(shí)，你的閨蜜直接告訴你男朋友的她很冷，顯然違背了迪特米法則，那么你應(yīng)該怎么做，以后他們的任何通信必須通過你。

public class Girl{
	private BoyFriend boyFriend;
	public void getBoyFriend(){
		return this.boyFriend();
	}
	//把你跟你男朋友說話的方法暴露出來
	public void talkToBoyFriend(String message){
		if(StringUtils.isNotEmpty(message)){
			//過濾一下說的什么內(nèi)容
			boyFriend.receiveMessage(message);
		}else{
			//當(dāng)然不能告訴男朋友了
		}
	}
}

以后他們交流就可以通過你交流，這樣避免他們私下里溝通。當(dāng)閨蜜類不再依賴男朋友類的時(shí)候，就遵從了迪特米原則。

public class BosomFriend{
	private Girl girl;
	BosomFriend(Girl girl){
		this.girl = girl;
	}
	public void talk(){
		String message = "I am so cold!";
		girl.talkToBoyFriend(message);
	}
}

• 盡量減少對象之間的交互，從而減小類之間的耦合。簡言之，一定要做到：低耦合，高內(nèi)聚。

• 在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不要讓一個(gè)類依賴于太多的其他類，需盡量減小依賴關(guān)系。

四、總結(jié)

1、本文簡單介紹了面向?qū)ο蠛推浜诵母拍睿?br/> 2、簡單通過代碼，演示了面向?qū)ο蟮奶卣鳎?br/> 3、通過demo詳細(xì)介紹了面向?qū)ο蟮腟OLID五大原則和迪特米法則；

到此，關(guān)于“編程語言中面向?qū)ο蟮慕榻B以及使用方法”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！