Java面向对象(OOP)概念

1 Java面向对象(OOP)概念

面向对象简称 OO（Object Oriented），20 世纪 80 年代以后，有了面向对象分析（OOA）、 面向对象设计（OOD）、面向对象程序设计（OOP）等新的系统开发方式模型的研究。

对 Java 语言来说，一切皆是对象。把现实世界中的对象抽象地体现在编程世界中，一个对象代表了某个具体的操作。一个个对象最终组成了完整的程序设计，这些对象可以是独立存在的，也可以是从别的对象继承过来的。对象之间通过相互作用传递信息，实现程序开发。

目前流行的面向对象语言有：Java，C＃，PHP，Python，C ++等。

面向对象编程的主要目的是实现现实世界的实体，例如，对象，类，抽象，继承，多态等。

2 Java面向对象的核心元素

对象是指现实世界中的实体，例如笔，椅子，桌子，计算机，手表等。 面向对象编程是一种使用类和对象设计程序的方法或规范。它提出了一些概念，它简化了软件开发和维护：

• 对象
• 类
• 继承
• 多态
• 抽象
• 封装

除了这些概念之外，在面向对象的设计中还有其他一些术语：

• 耦合
• 内聚
• 关联
• 聚合
• 组合

2.1 对象

拥有状态和行为的任何实体都称为对象。例如，椅子，笔，桌子，键盘，自行车等。它可以是物理的或逻辑的。

可以将对象定义为类的实例。一个对象包含一个地址，并占用一些内存空间。对象之间可以通信而无需知道彼此的数据或代码的详细信息。唯一要做的事情是接受的消息类型和对象返回的响应类型。

例如：狗是对象，因为它具有颜色，名称，品种等状态，以及诸如摇尾巴，吠叫，进食等行为。

2.2 类

对象的集合称为类。它是一个逻辑实体。

也可以将类定义为可用来创建单个对象的模板。类不占用任何空间。

2.3 继承

当一个对象获得父对象的所有属性和行为时，就称为继承。它提供了代码可重用性。它用于实现运行时多态。

2.4 多态

如果一项任务以不同的方式执行，则称为多态。例如：以不同的方式说服客户，绘制一些东西，例如形状，三角形，矩形等。

在Java中，我们使用方法重载和方法重写来实现多态。

另一个例子是说话。例如，猫讲喵，狗吠叫，等等。

2.5 抽象

隐藏内部细节并显示功能被称为抽象。例如电话，我们不知道内部如何处理。

在Java中，我们使用抽象类和接口来实现抽象。

2.6 封装

将代码和数据绑定（或包装）到一个单元中被称为封装。例如，胶囊用不同的药物包裹。

Java类是封装的示例。JavaBean是完全封装的类，因为JavaBean中的所有数据成员都是私有的。

2.7 耦合

如果一个类包含了另一个类的详细信息，则存在强耦合。在Java中，我们使用private，protected和public修饰符来修饰类，方法和字段的可见性级别。您可以认为接口是较弱的耦合，因为没有具体的实现。

2.8 内聚

内聚性是指执行单个明确定义的任务的组件级别。一个明确定义的任务是通过高度内聚力的方法完成的。内聚力弱的方法会将任务分为几个部分。java.io软件包是具有高度凝聚力的软件包，因为它具有与I/O相关的类和接口。但是，java.util软件包是一个内聚性较弱的软件包，因为它具有不相关的类和接口。

2.9 关联

关联表示对象之间的关系。一个对象可以与一个对象或多个对象相关联。对象之间可以有四种关联类型：

• 一对一
• 一对多
• 多对一
• 多对多

让我们通过实时示例了解这种关系。例如，一个国家可以有一位总理（一对一），一位总理可以有很多部长（一对多）。同样，许多国会议员可以有一个总理（多对一），许多部长可以有多个部门（多对多）。

关联可以是单向或双向的。

2.10 聚合

聚合是一种实现关联的方法。聚合表示一种关系，其中一个对象包含其他对象作为其状态的一部分。它表示对象之间的弱关系。在Java中，它也被称为has-a关系。就像，继承表示is-a关系。这是重用对象的另一种方法。

2.22 组合

组合表示一种关系，其中一个对象包含其他对象作为其状态的一部分。包含对象和从属对象之间存在很强的关系。这是包含对象不具有独立存在的状态。如果删除父对象，则所有子对象将被自动删除。

3 面向对象相对面向过程的优势

• 面向对象（OOP）使开发和维护更加容易，而在面向过程的编程语言中，如果代码随着项目规模的增加而增长，则管理起来并不容易。
• 面向对象（OOP）提供数据隐藏，而在面向过程的编程语言中，可以从任何地方访问全局数据。
• 面向对象（OOP）提供了更有效地模拟现实世界事件的能力。如果我们使用面向对象的编程语言，我们可以提供实际问题的解决方案。