面向对象的三大特征

面向对象程序设计实际上就是对现实世界的对象进行建模操作。面向对象程序设计的特征主要可以概括为封装、继承和多态,接下来针对这3种特性进行简单介绍。

1.封装

封装是面向对象程序设计的核心思想。它是指将对象的属性和行为封装起来,其载体就是类,类通常对客户隐藏其实现细节,这就是封装的思想。例如,计算机的主机是由内存条、硬盘、风扇等部件组成,生产厂家把这些部件用一个外壳封装起来组成主机,用户在使用该主机时,无须关心其内部的组成及工作原理,如图所示。

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2. 继承继承是面向对象程序设计提高重用性的重要措施。它体现了特殊类与一般类之间的关系,当特殊类包含了一般类的所有属性和行为,并且特殊类还可以有自己的属性和行为时,称作特殊类继承了一般类。一般类又称为父类或基类,特殊类又称为子类或派生类。例如,已经描述了汽车模型这个类的属性和行为,如果需要描述一个小轿车类,只需让小轿车类继承汽车模型类,然后再描述小轿车类特有的属性和行为,而不必再重复描述一些在汽车模型类中已有的属性和行为,如图所示。

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3.多态多态是面向对象程序设计的重要特征。生活中也常存在多态,例如,学校的下课铃声响了,这时有学生去买零食、有学生去打球、有学生在聊天。不同的人对同一事件产生了不同的行为,这就是多态在日常生活中的表现。程序中的多态是指一种行为对应着多种不同的实现。例如,在一般类中说明了一种求几何图形面积的行为,这种行为不具有具体含义,因为它并没有确定具体几何图形,又定义一些特殊类,如三角形、正方形、梯形等,它们都继承自一般类。在不同的特殊类中都继承了一般类的求面积的行为,可以根据具体的不同几何图形使用求面积公式,重新定义求面积行为的不同实现,使之分别实现求三角形、正方形、梯形等面积的功能,如图所示。

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在实际编写应用程序时,开发者需要根据具体应用设计对应的类与对象,然后在此基础上综合考虑封装、继承与多态,这样编写出的程序更健壮、更易扩展。