面向对象程序设计基本原理

引言

对面向对象技术的基本原理的理解，有助于对掌握面向对象的语言，从而在实际开发中做出好的系统。面向对象基本原理包括抽象（Abstraction）、 封装（Encapsulatio）、 模块性（Modularity）、 层次性（Hierarchy）

抽象（Abstraction）

在面向对象开发模式中，把标识和模型化问题论域中的主要实体做为系统开发的起点。所谓的抽象就是将业务领域中的某一类东西,提取出来,用程序代码表示,抽象出来的一般叫做类或者接口，抽象的过程就是建模过程。抽象时主要考虑对象的行为而不是必须执行的一系列动作，即不是完整解决问题的算法，而是该对象应该具有的行为，解决问题是由不同的对象协作完成的。
面向对象系统中的对象是数据抽象与过程抽象的综合。数据抽象可表示世界中一类事物的特征,就是对象的属性；过程抽象表示世界中一类事物的行为,就是对象的行为。
如“商城会员系统”中：将现实世界中的一个个具体的对象（商城具体会员）抽象为会员类（member）、面包、服装抽象为商品（goods）等。
注意：

1. 抽象时不必考虑实现细节；
2. 抽象分为边界类（处理人机交互的界面类）、操作类、实体类（数据载体类）三种；
3. 抽象时按照单一职责原则，需要将数据的表示和操作分开。如：会员的实体类以及对会员操作类分开

封装（Encapsulatio）

所谓的封装就是隐藏实现细节，调用方仅知道封装的对象能做什么，无需了解具体怎么实现的。如：电视机的内部是很复杂的，作为我们，没必要知道。遥控作为一个暴露给使用者的外用接口，暴露了计算机的功能，却无法知道电视机的内部结构。
封装可以大大提高系统的可维护性，通过多态也可增加系统可扩展性。

模块性（Modularity）

模块化设计是指将软件分解为多个独立模块，不同的模块具有不同的功能和职责。每个模块可以独立的进行开发、测试，最后组装成完整的软件。模块独立性是指软件系统中每个模块只涉及软件要求的子功能，而与软件系统中其他模块的接口是简单的。如果一个模块只具有单一功能且与其他模块没有太多的联系，那么称此模块具有模块独立性。面向对象的封装性保证了模块具有高内聚低耦合特性。

层次性（Hierarchy）

类的层次性是面向对象的1个重要属性；通过层次性，利用类的多态特性，可以实现软件工程中的复用、扩展两大主题。如下图所示，艺术（art）是基类，包含一个play的抽象方法和查找文件地址的具体方法。
欣赏艺术调用play方法，代码如下：

show（Art art）{
  art.play();
}

当传入Art是Rap，则使用的Rap的演奏方法，传入的是Sci-Fi则演示特技表演；如果要扩展京剧，则仅需要增加一个“BeijingOpera”类即可，程序扩展性强；Art查找文件地址的具体方法，Music播放包含听觉、Films包含了听觉、视觉等方法，又实现了最大限度代码的复用。