面向对象编程的四个基本特性(抽象、封装、继承及多态)以及示例

    面向对象的四个基本特性是,抽象封装继承以及多态

1. 抽象

    抽象就是忽略关注主题与当前目标无关的信息,以便更关注于与当前目标有关的信息。抽象并不打算了解全部问题,而只关注于主题相关性较大的部分,且暂时不用关注部分细节。

    抽象包括两个方面,一是过程抽象,二是数据抽象。过程抽象,关注于目标的功能是什么,而不是功能是怎么实现的。数据抽象,关注于提取目标的特性信息。

    举例,若是做一个学生信息管理系统,该系统的目标对象是学生,则需要对学生这个目标对象进行抽象。过程抽象,学生的主要责任就是学习。数据抽象,关注于学生这个角色的时候,相较于身高、体重或者皮肤颜色,我们更应该关注的是学生的学校、班级、学号以及成绩。

2.封装

   封装,即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。

   封装的优点,良好的封装能够减少耦合;类内部的结构可以自由修改;可以对成员变量进行更精确的控制;隐藏信息,实现细节。例如,对于学生这个目标对象进行封装,首先将学生的属性值进行访问级别(外部可见性,一般使用private进行属性隐藏)控制,并决定是否提供属性查询或修改的方法,然后决定向外公开接口study方法。代码示例如下,

    @Test
    public void encapsulationTest(){
        Student student = new Student("Jerome",14,"2年2班");
        student.setClassName("3年2班"); // 调用className属性的修改方法
        System.out.println("Name: "+student.getName()+" \nAge: "+student.getAge()+"\nClassName: "+student.getClassName());
        student.study(); // 调用study方法
    }


    class Student {
        private String name;  //private 私有属性,只能类内访问。类外只能通过getName方法查询该属性值,而并没有提供修改方法。
        private Integer age;
        private String className; // 该属性,提供了getClassName和setClassName两个方法,外部调用可以查询及修改该属性。
        public Student(){} // 无参构造器
        public Student(String name, Integer age, String className){ // 提供有参构造器
            this.name = name;
            this.age =age;
            this.className = className;
        }
        public String getName() {
            return name;
        }
        public Integer getAge() {
            return age;
        }
        public String getClassName() {
            return className;
        }
        public void setClassName(String className) {
            this.className = className;
        }

        public void study(){
            System.out.println("Studying.");
        }
    }

执行结果,


Name: Jerome 
Age: 14
ClassName: 3年2班
Studying.


3. 继承

    继承,即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。

    示例,添加一个Person类,让Student类继承Person类

    @Test
    public void extendsTest(){
        Student student = new Student("Jerome",14,"2年2班");
        student.setSex("male");  // 继承了Person类的属性以及方法
        System.out.println("Name: "+student.getName()+" \nAge: "+student.getAge()+"\nSex: "+student.getSex()+"\nClassName: "+student.getClassName());

        student.study(); // Student类的study方法
        student.talking(); // 继承了Person类的talking和eat方法
        student.eat();
    }


    class Student extends Person{
        private String name;  //private 私有属性,只能类内访问。类外只能通过getName方法访问该属性值。
        private Integer age;
        private String className; // 该属性,提供了getClassName和setClassName两个方法,外部调用可以查询及修改该属性。
        public Student(){} // 无参构造器
        public Student(String name, Integer age, String className){ // 提供有参构造器
            this.name = name;
            this.age =age;
            this.className = className;
        }
        public String getName() {
            return name;
        }
        public Integer getAge() {
            return age;
        }
        public String getClassName() {
            return className;
        }
        public void setClassName(String className) {
            this.className = className;
        }

        public void study(){
            System.out.println("Studying.");
        }
    }

    class Person {
        private String sex;
        public String getSex() {
            return sex;
        }
        public void setSex(String sex) {
            this.sex = sex;
        }

        public void eat(){
            System.out.println("Eating.");
        }
        public void talking(){
            System.out.println("Talking.");
        }
    }

结果显示,


Name: Jerome 
Age: 14
Sex: male
ClassName: 2年2班
Studying.
Talking.
Eating.


4. 多态

多态,即同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

表现形式为,子类重写父类方法,实现类实现接口方法,子类重写抽象类方法。

 示例,子类Teacher和Worker重写了父类Person的eat方法,

    @Test
    public void polymorphismTest(){
        Person teacher = new Teacher();
        Person worker = new Worker();

        show(teacher);  // 同样的方法,不同的实例,将会执行不同的内容
        show(worker);
    }

    private void show(Person person){  // 参数为父类Person类
        person.eat();  // 调用父类的eat方法
    } 

    class Teacher extends Person {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("教师在吃饭。");
        }
    }

    class Worker extends Person {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("工人在吃饭。");
        }
    }

执行结果


教师在吃饭。
工人在吃饭。


 

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