Java 面向对象的三大特性和五大基本原则

目录

    • 三大基本特性
      • 1. 封装
      • 2. 继承
      • 3. 多态
    • 五大基本原则
      • 1. 单一职责原则(SRP)
      • 2. 开放封闭原则(OCP)
      • 3. 里氏替换原则(LSP)
      • 4. 依赖倒置原则(DIP)
      • 5. 接口隔离原则

三大基本特性

1. 封装

封装,就是将客观事物抽象为逻辑实体,实体的属性和功能相结合,形成一个有机的整体。并对实体的属性和功能实现进行访问控制,向信任的实体开放,对不信任的实体隐藏。,通过开放的外部接口即可访问,无需知道功能如何实现。

封装主要有以下目的:

  • 可隐藏实体实现的细节。
  • 提高安全性,设定访问控制,只允许具有特定权限的使用者调用。
  • 简化编程,调用方无需知道功能是怎么实现的,即可调用。

2. 继承

继承,在继承机制下形成有层级的类,使得低层级的类可以延用高层级类的特征和方法。继承的实现方式有两种:实现继承、接口继承。

实现继承:直接使用基类公开的属性和方法,无需额外编码。

接口继承:仅使用接口公开的属性和方法名称,需要子类实现。

继承有以下目的:

  • 复用代码,减少类的冗余代码,减少开发工作量。
  • 使得类与类之间产生关系,为多态的实现打下基础。

举个栗子,怎么样做到年收千万上亿?继承家产就很棒。

3. 多态

多态,是指一个类的同名方法,在不同情况下的实现细节不同。多态机制实现不同的内部实现结构共用同一个外部接口

多态有以下目的:

  • 一个外部接口可被多个同类使用。
  • 不同对象调用同个方法,可有不同实现。

从上述可以看出,多态实现的三个必要条件是:继承、重写(子类继承父类后,对继承的方法重新定义)、父类应用指向子类对象。所以,多态的实现是基于继承的。

五大基本原则

1. 单一职责原则(SRP)

其核心思想为:一个类,最好只做一件事,只有一个引起它的变化。

一个类,最好有且仅有一个引起它变化的原因。

举个栗子,职员类里包括了普通员工、经理、老板,那类中势必需要用if else来区分判断,而且无论是这三种职员的需求发生变化,都会影响到整个职员类。

按照“单一职责原则”,将普通员工、经理、老板分别建一个类,既不用if else加以区分,也不会在修改某个职员类别的时候影响另一个。

2. 开放封闭原则(OCP)

其核心思想是:软件实体应该是可扩展的,而不可修改的。

一个类,可以扩展(添加属性和功能),但是不要修改已经写好的属性和方法。

实现开开放封闭原则的核心思想就是对抽象编程,而不对具体编程,因为抽象相对稳定。

打个简单的比方,X的大舅二舅都是他舅,是有血缘关系的舅舅,如果突然冒出来一个跟他有血缘关系的三舅,那也是他舅舅。同时也不能改变他大舅和二舅的亲缘关系。

3. 里氏替换原则(LSP)

其核心思想是:子类必须能够替换其基类。

类A是类B的父类,那么在进行调用的时候,类A可以引用类B,但是反过来不行。

其实可以粗糙地理解为,类A就是对外提供一个接口,具体的实现在类B中。

实现的方法是面向接口编程:将公共部分抽象为基类接口或抽象类,通过Extract Abstract Class,在子类中通过覆写父类的方法实现新的方式支持同样的职责。

也就是说,其实里氏替换原则是继承和多态的综合体现。

4. 依赖倒置原则(DIP)

核心思想: 依赖于抽象。具体而言就是高层模块不依赖于底层模块,二者都同依赖于抽象;抽象不依赖于具体,具体依赖于抽象。

在对客观事物抽象成逻辑实体时,可以先思考,同类事物的共性是什么,将这个共性作为这类事物的“高层模块”,若干不同的客观事物作为“底层模块”在依赖”高层“之后,对共性进行特定描述。

举个栗子,苹果跟西瓜都是水果,水果的共同属性是水分、糖分。在这里,”水果“作为高层模块,其属性可以在描述“苹果”和“西瓜”的时候使用,所以“苹果”“西瓜”在此是“底层模块”。

5. 接口隔离原则

核心思想: 使用多个小的专门的接口,而不要使用一个大的总接口。

接口中定义属性和需要子类实现的方法,实现类必须完全实现接口的所有方法、属性。为什么要接口隔离呢?目的有二:

  • 避免引用接口的类,需要实现其实用不到的接口方法、属性。
  • 避免当接口修改的时候,有一连串的实现类需要更改。

分离的手段主要有以下两种:1、委托分离,通过增加一个新的类型来委托客户的请求,隔离客户和接口的直接依赖,但是会增加系统的开销。2、多重继承分离,通过接口多继承来实现客户的需求,这种方式是较好的。

  • 委托分离,不直接使用原先的接口,可以用另外增加一个新的接口或类来实现需求。
  • 多重继承分离,JDK源码、Spring框架使用了这种方式,后续的JDK源码解析系列会提及,好奇的朋友可以查看集合类的结构。

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