面向对象的基本概念与特征
面向对象编程 (Object-Oriented Programming,OOP) 是一种设计软件系统的编程方法,它吸收和整合了过去传统结构化编程与面向过程编程的经验与优点,将程序的执行和数据进行了统一的封装,把具有相似性质的数据和操作吸收到一个类中,形成对象,使得程序模块化、重用性和可维护性更加强大和便捷。
面向对象编程遵循4种基本概念:封装、继承、多态和抽象。
一. 封装
封装是指将数据和方法封装到一个类中,数据和方法必须是有机联系的。数据可以是公有,可以被其他类访问;数据也可以是私有,只能被该类中的方法调用。封装使得对象的内部变化对于使用该对象的其他代码来说是不可见的。封装有利于降低耦合性、提高重用性、增加安全性;
二. 继承
继承是指在现有类的基础上创建一个新的类,新创建的类称为子类或派生类,现有类称为父类或基类。子类会自动获得父类所有的公有或受保护的属性和方法,并可以在子类中添加新的属性和方法,或者重写父类的方法。继承是实现代码重用和多态的重要手段;
三. 多态
多态是指同样的方法或属性在不同对象之间表现出不同的行为,实现多态的手段有编译时多态(重载)和运行时多态(覆盖或动态绑定)。多态机制使得程序可以更加灵活地处理不同的数据类型;
四. 抽象
抽象是指将实现细节隐藏,而只保留所需的应用接口。抽象分为两种:接口和抽象类。接口是一种完全抽象的属性和方法的集合,无法直接实例化,只能由类来实现。抽象类是一种至少含有一个纯虚函数的类,也无法直接实例化,只能由子类继承并实现其中的纯虚函数。抽象的声明使得类更加通用,简化了客户端的调用方式。
面向对象编程的特征:
1. 将数据和操作封装在一起,可以更好地逻辑聚集,降低系统的耦合性,增加代码复用性和安全性;
2. 通过继承机制,子类可以从父类中获得代码和接口,并在此基础上进行修改和扩展,实现代码复用和扩展性;
3. 多态使得不同类型的对象可以表现出不同的行为,程序更加灵活,功能更加强大;
4. 抽象机制分离出对象的特点和功能,简化了程序的设计和调用方式,降低了应用系统的开发难度。
面向对象编程通过将数据和方法封装成类和对象的方式,提高了程序的模块化、重用性和可维护性,更好地适应了现代软件开发的需求。熟悉面向对象编程的基本概念和特征,是成为一名优秀的程序员的必备能力。