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  • 对象有哪三个基本要素
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    2015-08-24 16:05:46

    文章摘自http://blog.csdn.net/Lee_Xq_/article/details/38994047

    在C++ primer及相关书籍中未看到过这个知识点,特此记录一下。


    三个基本元素:

            封装、继承和多态。

    1. 封装: 封装是把过程和数据包围起来,对数据的访问只能通过已定义的界面。面向对象计算始于这个基本概念,即现实世界可以被描绘成一系列完全自治、封装的对象,这些对象通过一个受保护的接口访问其他对象。
    2. 继承: 继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生,这个过程称为类继承。新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类),而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需要。 
    3. 多态: 多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。多态性包括参数化多态性和包含多态性。多态性语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享的优势,很好的解决了应用程序函数同名问题。

        C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态,简而言之就是用父类型别的指针指向其子类的实例,然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。这种技术可以让父类的指针有“多种形态”,这是一种泛型技术。所谓泛型技术,说白了就是试图使用不变的代码来实现可变的算法。比如:模板技术,RTTI技术,虚函数技术,要么是试图做到在编译时决议,要么试图做到运行时决议。

    五个基本原则(未了解过)

        单一职责原则、开放封闭原则、Liskov替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则

    单一职责原则(Single-Resposibility Principle)
        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。单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申,将职责定义为引起变化的原因,以提高内聚性来减少引起变化的原因。职责过多,可能引起它变化的原因就越多,这将导致职责依赖,相互之间就产生影响,从而大大损伤其内聚性和耦合度。通常意义下的单一职责,就是指只有一种单一功能,不要为类实现过多的功能点,以保证实体只有一个引起它变化的原因。
        专注,是一个人优良的品质;同样的,单一也是一个类的优良设计。交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动全身,有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。

    开放封闭原则(Open-Closed principle)
        其核心思想是:软件实体应该是可扩展的,而不可修改的。也就是,对扩展开放,对修改封闭的。开放封闭原则主要体现在两个方面1、对扩展开放,意味着有新的需求或变化时,可以对现有代码进行扩展,以适应新的情况。2、对修改封闭,意味着类一旦设计完成,就可以独立完成其工作,而不要对其进行任何尝试的修改。
        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。让类依赖于固定的抽象,所以修改就是封闭的;而通过面向对象的继承和多态机制,又可以实现对抽象类的继承,通过覆写其方法来改变固有行为,实现新的拓展方法,所以就是开放的。
        “需求总是变化”没有不变的软件,所以就需要用封闭开放原则来封闭变化满足需求,同时还能保持软件内部的封装体系稳定,不被需求的变化影响。

    Liskov替换原则(Liskov-Substituion Principle)
        其核心思想是:子类必须能够替换其基类。这一思想体现为对继承机制的约束规范,只有子类能够替换基类时,才能保证系统在运行期内识别子类,这是保证继承复用的基础。在父类和子类的具体行为中,必须严格把握继承层次中的关系和特征,将基类替换为子类,程序的行为不会发生任何变化。同时,这一约束反过来则是不成立的,子类可以替换基类,但是基类不一定能替换子类。
        Liskov替换原则,主要着眼于对抽象和多态建立在继承的基础上,因此只有遵循了Liskov替换原则,才能保证继承复用是可靠地。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。
        Liskov替换原则是关于继承机制的设计原则,违反了Liskov替换原则就必然导致违反开放封闭原则。
        Liskov替换原则能够保证系统具有良好的拓展性,同时实现基于多态的抽象机制,能够减少代码冗余,避免运行期的类型判别。

    依赖倒置原则(Dependecy-Inversion Principle)
        其核心思想是: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。
        我们知道,依赖一定会存在于类与类、模块与模块之间。当两个模块之间存在紧密的耦合关系时,最好的方法就是分离接口和实现:在依赖之间定义一个抽象的接口使得高层模块调用接口,而底层模块实现接口的定义,以此来有效控制耦合关系,达到依赖于抽象的设计目标。
        抽象的稳定性决定了系统的稳定性,因为抽象是不变的,依赖于抽象是面向对象设计的精髓,也是依赖倒置原则的核心。
        依赖于抽象是一个通用的原则,而某些时候依赖于细节则是在所难免的,必须权衡在抽象和具体之间的取舍,方法不是一层不变的。依赖于抽象,就是对接口编程,不要对实现编程。

    接口隔离原则(Interface-Segregation Principle)
        其核心思想是:使用多个小的专门的接口,而不要使用一个大的总接口。
        具体而言,接口隔离原则体现在:接口应该是内聚的,应该避免“胖”接口。一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上,不要强迫依赖不用的方法,这是一种接口污染。
        接口有效地将细节和抽象隔离,体现了对抽象编程的一切好处,接口隔离强调接口的单一性。而胖接口存在明显的弊端,会导致实现的类型必须完全实现接口的所有方法、属性等;而某些时候,实现类型并非需要所有的接口定义,在设计上这是“浪费”,而且在实施上这会带来潜在的问题,对胖接口的修改将导致一连串的客户端程序需要修改,有时候这是一种灾难。在这种情况下,将胖接口分解为多个特点的定制化方法,使得客户端仅仅依赖于它们的实际调用的方法,从而解除了客户端不会依赖于它们不用的方法。
        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。


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    面向对象的3个基本要素:封装、继承、多态 

    面向对象的5个基本设计原则: 

    单一职责原则(Single-Resposibility Principle) 

        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。单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申,将职责定义为引起变化的原因,以提高内聚性来减少引起变化的原因。职责过多,可能引起它变化的原因就越多,这将导致职责依赖,相互之间就产生影响,从而大大损伤其内聚性和耦合度。通常意义下的单一职责,就是指只有一种单一功能,不要为类实现过多的功能点,以保证实体只有一个引起它变化的原因。
        专注,是一个人优良的品质;同样的,单一也是一个类的优良设计。交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动全身,有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。 

    开放封闭原则(Open-Closed principle) 

        其核心思想是:软件实体应该是可扩展的,而不可修改的。也就是,对扩展开放,对修改封闭的。开放封闭原则主要体现在两个方面1、对扩展开放,意味着有新的需求或变化时,可以对现有代码进行扩展,以适应新的情况。2、对修改封闭,意味着类一旦设计完成,就可以独立完成其工作,而不要对其进行任何尝试的修改。 
        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。让类依赖于固定的抽象,所以修改就是封闭的;而通过面向对象的继承和多态机制,又可以实现对抽象类的继承,通过覆写其方法来改变固有行为,实现新的拓展方法,所以就是开放的。 
        “需求总是变化”没有不变的软件,所以就需要用封闭开放原则来封闭变化满足需求,同时还能保持软件内部的封装体系稳定,不被需求的变化影响。 

    Liskov替换原则(Liskov-Substituion Principle) 

        其核心思想是:子类必须能够替换其基类。这一思想体现为对继承机制的约束规范,只有子类能够替换基类时,才能保证系统在运行期内识别子类,这是保证继承复用的基础。在父类和子类的具体行为中,必须严格把握继承层次中的关系和特征,将基类替换为子类,程序的行为不会发生任何变化。同时,这一约束反过来则是不成立的,子类可以替换基类,但是基类不一定能替换子类。 
        Liskov替换原则,主要着眼于对抽象和多态建立在继承的基础上,因此只有遵循了Liskov替换原则,才能保证继承复用是可靠地。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。 
        Liskov替换原则是关于继承机制的设计原则,违反了Liskov替换原则就必然导致违反开放封闭原则。 
        Liskov替换原则能够保证系统具有良好的拓展性,同时实现基于多态的抽象机制,能够减少代码冗余,避免运行期的类型判别。 

    依赖倒置原则(Dependecy-Inversion Principle) 

        其核心思想是: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。 
        我们知道,依赖一定会存在于类与类、模块与模块之间。当两个模块之间存在紧密的耦合关系时,最好的方法就是分离接口和实现:在依赖之间定义一个抽象的接口使得高层模块调用接口,而底层模块实现接口的定义,以此来有效控制耦合关系,达到依赖于抽象的设计目标。 
        抽象的稳定性决定了系统的稳定性,因为抽象是不变的,依赖于抽象是面向对象设计的精髓,也是依赖倒置原则的核心。 
        依赖于抽象是一个通用的原则,而某些时候依赖于细节则是在所难免的,必须权衡在抽象和具体之间的取舍,方法不是一层不变的。依赖于抽象,就是对接口编程,不要对实现编程。 

    接口隔离原则(Interface-Segregation Principle) 

        其核心思想是:使用多个小的专门的接口,而不要使用一个大的总接口。 
        具体而言,接口隔离原则体现在:接口应该是内聚的,应该避免“胖”接口。一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上,不要强迫依赖不用的方法,这是一种接口污染。 
        接口有效地将细节和抽象隔离,体现了对抽象编程的一切好处,接口隔离强调接口的单一性。而胖接口存在明显的弊端,会导致实现的类型必须完全实现接口的所有方法、属性等;而某些时候,实现类型并非需要所有的接口定义,在设计上这是“浪费”,而且在实施上这会带来潜在的问题,对胖接口的修改将导致一连串的客户端程序需要修改,有时候这是一种灾难。在这种情况下,将胖接口分解为多个特点的定制化方法,使得客户端仅仅依赖于它们的实际调用的方法,从而解除了客户端不会依赖于它们不用的方法。 
        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。 

    下面进行一一详细介绍。 
    SRP--Single-Responsibility Principle 
    一、SRP简介(SRP--Single-Responsibility Principle):就一个类而言,应该只专注于做一件事和仅有一个引起它变化的原因。 

    所谓职责,我们可以理解他为功能,就是设计的这个类功能应该只有一个,而不是两个或更多。也可以理解为引用变化的原因,当你发现有两个变化会要求我们修改这个类,那么你就要考虑撤分这个类了。因为职责是变化的一个轴线,当需求变化时,该变化会反映类的职责的变化。 
    “就像一个人身兼数职,而这些事情相互关联不大,,甚至有冲突,那他就无法很好的解决这些职责,应该分到不同的人身上去做才对。” 

    二、举例说明:违反SRP原则代码: 
    modem接口明显具有两个职责:连接管理和数据通讯; 

    Java代码   收藏代码
    1. interface Modem{  
    2.     public void dial(string pno);  
    3.     public void hangup();  
    4.     public void send(char c);  
    5.     public void recv();  
    6. }  


    如果应用程序变化影响连接函数,那么就需要重构: 
    Java代码   收藏代码
    1. interface DataChannel{  
    2.     public void send(char c);  
    3.     public void recv();  
    4. }  
    5. interface Connection{  
    6.     public void dial(string pno);  
    7.     public void hangup();  
    8. }  


    三、SRP优点:  
    消除耦合,减小因需求变化引起代码僵化性臭味 

    四、使用SRP注意点:  
    1、一个合理的类,应该仅有一个引起它变化的原因,即单一职责; 
    2、在没有变化征兆的情况下应用SRP或其他原则是不明智的; 
    3、在需求实际发生变化时就应该应用SRP等原则来重构代码; 
    4、使用测试驱动开发会迫使我们在设计出现臭味之前分离不合理代码; 
    5、如果测试不能迫使职责分离,僵化性和脆弱性的臭味会变得很强烈,那就应该用Facade或Proxy模式对代码重构; 


    OCP--Open-Closed Principle  
    一、OCP简介(OCP--Open-Closed Principle):  
    Software entities(classes,modules,functions,etc.) should be open for extension, but closed for modification。 
    软件实体应当对扩展开放,对修改关闭,即软件实体应当在不修改(在.Net当中可能通过代理模式来达到这个目的)的前提下扩展。 
    Open for extension:当新需求出现的时候,可以通过扩展现有模型达到目的。   
    Close for modification:对已有的二进制代码,如dll,jar等,则不允许做任何修改。 
        
    二、OCP举例:  
    1、例子一 
    假如我们要写一个工资税类,工资税在不同国家有不同计算规则,如果我们不坚持OCP,直接写一个类封装工资税的算税方法,而每个国家对工资税的具体实现细节是不尽相同的!如果我们允许修改,即把现在系统需要的所有工资税(中国工资税、美国工资税等)都放在一个类里实现,谁也不能保证未来系统不会被卖到日本,一旦出现新的工资税,而在软件中必须要实现这种工资税,这个时候我们能做的只有找出这个类文件,在每个方法里加上日本税的实现细节并重新编译成DLL!虽然在.NET的运行环境中,我们只要将新的DLL覆盖到原有的DLL即可,并不影响现有程序的正常运行,但每次出现新情况都要找出类文件,添加新的实现细节,这个类文件不断扩大,以后维护起来就变的越来越困难,也并不满足我们以前说的单一职责原则(SRP),因为不同国家的工资税变化都会引起对这个类的改变动机!如果我们在设计这个类的时候坚持了OCP的话,把工资税的公共方法抽象出来做成一个接口,封闭修改,在客户端(使用该接口的类对象)只依赖这个接口来实现对自己所需要的工资税,以后如果系统需要增加新的工资税,只要扩展一个具体国家的工资税实现我们先前定义的接口,就可以正常使用,而不必重新修改原有类文件! 

    2、例子二 
    下面这个例子就是既不开放也不封闭的,因为Client和Server都是具体类,如果我要Client使用不同的一个Server类那就要修改Client类中所有使用Server类的地方为新的Server类。 
    Java代码   收藏代码
    1. class Client{  
    2.    Server server;  
    3.    void GetMessage(){  
    4.       server.Message();  
    5.    }  
    6. }  
    7.    
    8. class Server{  
    9.    void Message();  
    10. }  


    下面为修改后符合OCP原则的实现,我们看到Server类是从ClientInterface继承的,不过ClientInterface却不叫ServerInterface,原因是我们希望对Client来说ClientInterface是固定下来的,变化的只是Server。这实际上就变成了一种策略模式(Gof Strategy) 
    Java代码   收藏代码
    1. interface ClientInterface{  
    2.     public void Message();  
    3.     //Other functions  
    4. }  
    5.    
    6. class Server:ClientInterface{  
    7.     public void Message();  
    8. }  
    9.    
    10. class Client {  
    11.    ClientInterface ci;  
    12.    public void GetMessage(){  
    13.        ci.Message();  
    14.    }  
    15.    public void Client(ClientInterface paramCi){  
    16.        ci=paramCi;  
    17.    }  
    18. }  
    19.    
    20. //那么在主函数(或主控端)则  
    21. public static void Main(){  
    22.    ClientInterface ci = new Server();  
    23.    //在上面如果有新的Server类只要替换Server()就行了.  
    24.    Client client = new Client(ci);  
    25.    client.GetMessage();  
    26. }  


    3、例子三 
    使用Template Method实现OCP: 
    Java代码   收藏代码
    1. public abstract class Policy{  
    2.     private int[] i ={ 1123412341234132 };  
    3.     public bool Sort(){  
    4.         SortImp();  
    5.     }  
    6.     protected virtual bool SortImp(){  
    7.    
    8.     }  
    9. }  
    10.    
    11. class Bubbleimp : Policy{  
    12.     protected override bool SortImp(){  
    13.         //冒泡排序  
    14.     }  
    15. }  
    16. class Bintreeimp : Policy{  
    17.     protected override bool SortImp(){  
    18.         //二分法排序  
    19.     }  
    20. }  
    21.    
    22. //主函数中实现  
    23. static void Main(string[] args){  
    24.     //如果要使用冒泡排序,只要把下面的Bintreeimp改为Bubbleimp  
    25.     Policy sort = new Bintreeimp();  
    26.     sort.Sort();  
    27. }  



    三、OCP优点:  
    1、降低程序各部分之间的耦合性,使程序模块互换成为可能; 
    2、使软件各部分便于单元测试,通过编制与接口一致的模拟类(Mock),可以很容易地实现软件各部分的单元测试; 
    3、利于实现软件的模块的呼唤,软件升级时可以只部署发生变化的部分,而不会影响其它部分; 

    四、使用OCP注意点:  
    1、实现OCP原则的关键是抽象; 
    2、两种安全的实现开闭原则的设计模式是:Strategy pattern(策略模式),Template Methord(模版方法模式); 
    3、依据开闭原则,我们尽量不要修改类,只扩展类,但在有些情况下会出现一些比较怪异的状况,这时可以采用几个类进行组合来完成; 
    4、将可能发生变化的部分封装成一个对象,如: 状态, 消息,,算法,数据结构等等 , 封装变化是实现"开闭原则"的一个重要手段,如经常发生变化的状态值,如温度,气压,颜色,积分,排名等等,可以将这些作为独立的属性,如果参数之间有关系,有必要进行抽象。对于行为,如果是基本不变的,则可以直接作为对象的方法,否则考虑抽象或者封装这些行为; 
    5、在许多方面,OCP是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可带来面向对象技术所声称的巨大好处(灵活性、可重用性以及可维护性)。然而,对于应用程序的每个部分都肆意地进行抽象并不是一个好主意。应该仅仅对程序中呈现出频繁变化的那部分作出抽象。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要; 

    LSP--Liskov Substitution Principle  
    一、LSP简介(LSP--Liskov Substitution Principle):  
    定义:如果对于类型S的每一个对象o1,都有一个类型T的对象o2,使对于任意用类型T定义的程序P,将o2替换为o1,P的行为保持不变,则称S为T的一个子类型。 
    子类型必须能够替换它的基类型。LSP又称里氏替换原则。 
    对于这个原则,通俗一些的理解就是,父类的方法都要在子类中实现或者重写。 

    二、举例说明:  
    对于依赖倒置原则,说的是父类不能依赖子类,它们都要依赖抽象类。这种依赖是我们实现代码扩展和运行期内绑定(多态)的基础。因为一旦类的使用者依赖某个具体的类,那么对该依赖的扩展就无从谈起;而依赖某个抽象类,则只要实现了该抽象类的子类,都可以被类的使用者使用,从而实现了系统的扩展。 
    但是,光有依赖倒置原则,并不一定就使我们的代码真正具有良好的扩展性和运行期内绑定。请看下面的代码: 
    Java代码   收藏代码
    1. public class Animal{  
    2.     private string name;  
    3.     public Animal(string name){  
    4.         this.name = name;  
    5.     }  
    6.     public void Description(){  
    7.         Console.WriteLine("This is a(an) " + name);  
    8.     }  
    9. }  
    10.    
    11. //下面是它的子类猫类:  
    12. public class Cat : Animal{  
    13.     public Cat(string name){  
    14.           
    15.     }  
    16.     public void Mew(){  
    17.         Console.WriteLine("The cat is saying like 'mew'");  
    18.     }  
    19. }  
    20.    
    21. //下面是它的子类狗类:  
    22. public class Dog : Animal{  
    23.     public Dog(string name){  
    24.    
    25.     }  
    26.     public void Bark(){  
    27.         Console.WriteLine("The dog is saying like 'bark'");  
    28.     }  
    29. }  
    30.    
    31. //最后,我们来看客户端的调用:  
    32. public void DecriptionTheAnimal(Animal animal){  
    33.     if (typeof(animal) is Cat){  
    34.         Cat cat = (Cat)animal;  
    35.         Cat.Decription();  
    36.         Cat.Mew();  
    37.     }  
    38.     else if (typeof(animal) is Dog){  
    39.         Dog dog = (Dog)animal;  
    40.         Dog.Decription();  
    41.         Dog.Bark();  
    42.     }  
    43. }  

    通过上面的代码,我们可以看到虽然客户端的依赖是对抽象的依赖,但依然这个设计的扩展性不好,运行期绑定没有实现。 
    是什么原因呢?其实就是因为不满足里氏替换原则,子类如Cat有Mew()方法父类根本没有,Dog类有Bark()方法父类也没有,两个子类都不能替换父类。这样导致了系统的扩展性不好和没有实现运行期内绑定。 
    现在看来,一个系统或子系统要拥有良好的扩展性和实现运行期内绑定,有两个必要条件:第一是依赖倒置原则;第二是里氏替换原则。这两个原则缺一不可。 

    我们知道,在我们的大多数的模式中,我们都有一个共同的接口,然后子类和扩展类都去实现该接口。 
    下面是一段原始代码: 
    Java代码   收藏代码
    1. if(action.Equals(“add”)){  
    2.   //do add action  
    3. }  
    4. else if(action.Equals(“view”)){  
    5.   //do view action  
    6. }  
    7. else if(action.Equals(“delete”)){  
    8.   //do delete action  
    9. }  
    10. else if(action.Equals(“modify”)){  
    11.   //do modify action  
    12. }  

    我们首先想到的是把这些动作分离出来,就可能写出如下的代码: 
    Java代码   收藏代码
    1. public class AddAction{  
    2.     public void add(){  
    3.         //do add action  
    4.     }  
    5. }  
    6. public class ViewAction{  
    7.     public void view(){  
    8.         //do view action  
    9.     }  
    10. }  
    11. public class deleteAction{  
    12.     public void delete(){  
    13.         //do delete action  
    14.     }  
    15. }  
    16. public class ModifyAction{  
    17.     public void modify(){  
    18.         //do modify action  
    19.     }  
    20. }  

    我们可以看到,这样代码将各个行为独立出来,满足了单一职责原则,但这远远不够,因为它不满足依赖颠倒原则和里氏替换原则。 
    下面我们来看看命令模式对该问题的解决方法: 
    Java代码   收藏代码
    1. public interface Action{  
    2.     public void doAction();  
    3. }  
    4. //然后是各个实现:  
    5. public class AddAction : Action{  
    6.     public void doAction(){  
    7.         //do add action  
    8.     }  
    9. }  
    10. public class ViewAction : Action{  
    11.     public void doAction(){  
    12.         //do view action  
    13.     }  
    14. }  
    15. public class deleteAction : Action{  
    16.     public void doAction(){  
    17.         //do delete action  
    18.     }  
    19. }  
    20. public class ModifyAction : Action{  
    21.     public void doAction(){  
    22.         //do modify action  
    23.     }  
    24. }  
    25. //这样,客户端的调用大概如下:  
    26. public void execute(Action action){  
    27.     action.doAction();  
    28. }  

    看,上面的客户端代码再也没有出现过typeof这样的语句,扩展性良好,也有了运行期内绑定的优点。 

    三、LSP优点:  
    1、保证系统或子系统有良好的扩展性。只有子类能够完全替换父类,才能保证系统或子系统在运行期内识别子类就可以了,因而使得系统或子系统有了良好的扩展性。 
    2、实现运行期内绑定,即保证了面向对象多态性的顺利进行。这节省了大量的代码重复或冗余。避免了类似instanceof这样的语句,或者getClass()这样的语句,这些语句是面向对象所忌讳的。 
    3、有利于实现契约式编程。契约式编程有利于系统的分析和设计,指我们在分析和设计的时候,定义好系统的接口,然后再编码的时候实现这些接口即可。在父类里定义好子类需要实现的功能,而子类只要实现这些功能即可。

    四、使用LSP注意点:  
    1、此原则和OCP的作用有点类似,其实这些面向对象的基本原则就2条:1:面向接口编程,而不是面向实现;2:用组合而不主张用继承 
    2、LSP是保证OCP的重要原则 
    3、这些基本的原则在实现方法上也有个共同层次,就是使用中间接口层,以此来达到类对象的低偶合,也就是抽象偶合! 
    4、派生类的退化函数:派生类的某些函数退化(变得没有用处),Base的使用者不知道不能调用f,会导致替换违规。在派生类中存在退化函数并不总是表示违反了LSP,但是当存在这种情况时,应该引起注意。 
    5、从派生类抛出异常:如果在派生类的方法中添加了其基类不会抛出的异常。如果基类的使用者不期望这些异常,那么把他们添加到派生类的方法中就可以能会导致不可替换性。 

    DIP--Dependency Inversion Principle  
    一、DIP简介(DIP--Dependency Inversion Principle):  
    1、高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象。 
    2、抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象。 

    高层模块包含了一个应该程序中的重要的策略选择和业务模型,正是这些高层模块才使得其所有的应用程序区别于其他,如果高层依赖于低层,那么对低层模块的改动就会直接影响到高层模块,从而迫使它们依次做出改动。 

    二、举例说明:  
    反面例子: 
     
    缺点:耦合太紧密,Light发生变化将影响ToggleSwitch。 

    解决办法一: 
    将Light作成Abstract,然后具体类继承自Light。 
     
    优点:ToggleSwitch依赖于抽象类Light,具有更高的稳定性,而BulbLight与TubeLight继承自Light,可以根据"开放-封闭"原则进行扩展。只要Light不发生变化,BulbLight与TubeLight的变化就不会波及ToggleSwitch。 
    缺点:如果用ToggleSwitch控制一台电视就很困难了。总不能让TV继承自Light吧。 

    解决方法二: 
     
    优点:更为通用、更为稳定。 

    三、DIP优点:  
    使用传统过程化程序设计所创建的依赖关系,策略依赖于细节,这是糟糕的,因为策略受到细节改变的影响。依赖倒置原则使细节和策略都依赖于抽象,抽象的稳定性决定了系统的稳定性。 

    四、启发式规则:  
    1、任何变量都不应该持有一个指向具体类的指针或者引用 
    2、任何类都不应该从具体类派生(始于抽象,来自具体) 
    3、任何方法都不应该覆写它的任何基类中的已经实现了的方法 

    ISP--Interface Segregation Principle  
    一、ISP简介(ISP--Interface Segregation Principle):  
    使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。 
    一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。 
    一个接口代表一个角色,不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起,形成一个臃肿的大接口,这是对角色和接口的污染。 

    “不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户,不属于它所在的类层次结构。”这个说得很明白了,再通俗点说,不要强迫客户使用它们不用的方法,如果强迫用户使用它们不使用的方法,那么这些客户就会面临由于这些不使用的方法的改变所带来的改变。 

    二、举例说明:  
    参考下图的设计,在这个设计里,取款、存款、转帐都使用一个通用界面接口,也就是说,每一个类都被强迫依赖了另两个类的接口方法,那么每个类有可能因为另外两个类的方法(跟自己无关)而被影响。拿取款来说,它根本不关心“存款操作”和“转帐操作”,可是它却要受到这两个方法的变化的影响。 
     
    那么我们该如何解决这个问题呢?参考下图的设计,为每个类都单独设计专门的操作接口,使得它们只依赖于它们关系的方法,这样就不会互相影了! 
     
    三、实现方法:  
    1、使用委托分离接口 
    2、使用多重继承分离接口 

        以上就是5个基本的面向对象设计原则,它们就像面向对象程序设计中的金科玉律,遵守它们可以使我们的代码更加鲜活,易于复用,易于拓展,灵活优雅。不同的设计模式对应不同的需求,而设计原则则代表永恒的灵魂,需要在实践中时时刻刻地遵守。就如ARTHUR J.RIEL在那边《OOD启示录》中所说的:“你并不必严格遵守这些原则,违背它们也不会被处以宗教刑罚。但你应当把这些原则看做警铃,若违背了其中的一条,那么警铃就会响起。” 

    面向对象设计原则  http://www.cnblogs.com/feipeng/archive/2007/03/02/661840.html

    转载地址 http://willtea.iteye.com/blog/1704806

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  • 对象三要素

    万次阅读 2019-07-17 20:57:13
    前言:昨天晚上用了将近俩小时的时间总结和分享,对象三要素和什么是对象。并且结合vb程序设计的课本与自己的理解,写了一小故事。从小故事 里面体现出对象三要素对象三要素分别是:事件 属性 方法 。...

    前言:昨天晚上用了将近俩个小时的时间总结和分享,对象的三要素和什么是对象。并且结合vb程序设计的课本与自己的理解,写了一个小故事。从小故事 里面体现出对象的三要素,对象的三要素分别是:事件 属性 方法 。下面具体的详细的解释什么是对象和对象的三要素。

    什么是对象

          根据定于:对象是一个可以处理数据,并且是一个独立的逻辑体。还能通过逻辑把多个对象链接起来,实现某种功能。

           以vb为例:

    可以看到,vb窗体本身就是一个对象。并且窗体上的每一个控件都是通过实例化,创建的对象。这些对象在没有被实例化之前,都是一个抽象的模型。所以在没有被实例化之前这些模型是没有三要素的,被实例化之后才有。 

    三要素:

      事件

             定义: 外界对对象的刺激能引起对象的响应,这种刺激称为事件 ,每一个对象可以响应的事件都不一样。

             例如:窗体加载事件,只有窗体可以识别。而命令按钮无法识别,具体代码如下。

             

    Private Sub Command1_Click() '这是一个命令按钮的单机事件
        Dim max As Integer, min As Integer, sum As Integer, average As Single
        Dim x As Integer, i As Integer
        Randomize '随机数源
        max = 10: min = 99 '设置最大数和最小数的初始值
        sum = 0
        For i = 1 To 20  '产生 20个随机数
            x = Int(90 * Rnd + 10) '产生20个10 到99随机整数
            Label1.Caption = Label1.Caption & x & Space(4) '输入x产生的20个随机值
            If x > max Then max = x '比较产出的数是否大于定于的最大值
            If x < min Then min = x '比较产生的数是否小于定义的最小值
            sum = sum + x '累加
            
        Next i
        average = sum / 20 '平均数
        Text1.Text = max: Text2.Text = min
        Text3.Text = average
    End Sub
    
    Private Sub Form_Load()'这是窗体的加载事件
    
    End Sub

    属性

           定义:所有的对象都具有自己的特征,称为属性

           例如:命令按钮的 caption 名称属性 这些都是通用属性。

     方法

            定义:各种对象具有特定的功能,称为方法。所有的方法都不是平白无故蹦出来的,一定有前因后果。

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  • 终于搞懂了面向对象概念,以及它的三个基本特征:封装、继承、多态!

    什么是面向对象思想?已经学完了java确不知道如何跟别人解释面向对象是什么意思这很常见。让我们一起来回顾下这个奇思妙想~


    一、面向对象与面向过程

    现在越来越多的高级语言流行起来了,如大家耳熟能详的c++,python,java等,这些都是基于面向对象的语言
    而最最基础的,学校必学的语言----c语言它是属于面向过程的语言。
    好了,现在让我们来讨论下这两类语言的区别

    1、什么是面向过程?

    面向过程:
    就是分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候一个一个依次调用就可以了。

    举例来说,大象装进冰箱需要几步?
    在这里插入图片描述
    按照面向过程思想:
    第一步:工作人员去打开冰箱门
    第二步:把大象塞进冰箱
    第三步:工作人员把冰箱门关上
    诶,这里我们就看出来了,面向过程就是把一件事按步骤一步一步来实现
    用代码表示

        public void openDoor(){}  //开门
        public void putIn(){}       //装冰箱
        public void closeDoor(){}   //关门
    

    依次调用这些方法就完成了

    2、什么是面向对象?

    对象,就是对问题中的事物的抽象
    面向对象:
    就是把现实中的事物都抽象为“对象”。每个对象是唯一的,且都可以拥有它的属性与行为。我们就可以通过调用这些对象的方法、属性去解决问题。

    用面向对象思想解决大象装进冰箱

    大致的了解到了对象这个概念,可以说是对现实事物的一种抽象映射
    在这里插入图片描述
    例如在这个事件中:
    冰箱作为一个对象;
    大象作为一个对象。
    冰箱有这些功能:开门、装物体、关门

    class fridge{
        public void open(大象){}   //开门
        public void putIn(大象){}  //放进冰箱
        public void close(大象){}  //关门
    }
    class elephant{
    	public void eat(){}   //吃
    }
    

    看出来了什么?每个对象是独立的,有属于它自己的功能,只需要专心实现自己的功能就好。所以在建立对象模型阶段,仅仅关注对象有什么的功能,但不考虑如何实现这些功能。

    面向对象的好处,就包括有很好的延展性,比如我给大象赋予了一个吃的功能,它通过调用就可以在冰箱里去吃东西。面向对象就是把现实问题抽象为对象,通过调用每个对象的属性或功能去解决问题。

    如果我要修改我的需求,把大象换成兔子,我用面向过程是不是得把每个步骤中的大象改为兔子。而用面向对象解决,我甚至可以重新创一个兔子对象,仅仅在调用的时候选择兔子就行了。

    二、类与对象的关系

    很多人都会创建对象,不就是new嘛,调用对象方法不就是new.方法嘛。结果,有部分人在new类的时候,就下意识的把类当成了对象,那么类到底是不是对象呢?

    肯定不是,先给出他们的基本概念

    1、基本概念

    对象
    对象是由数据(描述事物的属性)和作用于数据的操作(体现事物的行为)组成的封装体,描述客观事物的一个实体,是构成系统的基本单元。


    类是对一组有相同数据和相同操作的对象的定义,是对象的模板,其包含的方法和数据描述一组对象的共同行为和属性。类是在对象之上的抽象,对象则是类的具体化,是类的实例。类可有其子类,也可有其他类,形成类层次结构。

    2、类与对象的区别

    1)类是对象的抽象,而对象是类的具体实例。类是抽象的,不占用内存,而对象是具体的,占用存储空间。

    2)类是一组具有相同属性和行为的对象的抽象。我们可以将类看做是创建对象蓝图,对象根据这个蓝图去具体实现某个东西。

    比如来说,给一张“伞”的蓝图,我们设计出了晴雨伞,剑伞等等,你会发现,这些伞都有相同的行为呀----遮雨
    在这里插入图片描述

    所以,类的实例化结果就是对象,而对一类对象的抽象就是类,类描述了一组有相同属性和相同方法的对象。

    三、基本特征:封装、继承、多态

    1、封装

    (一)基本概念
    封装(encapsulation)即信息隐蔽。它是指在确定系统的某一部分内容时,应考虑到其它部分的信息及联系都在这一部分的内部进行,外部各部分之间的信息联系应尽可能的少。

    (二)四种访问控制级别

    • public:对外公开,访问级别最高
    • protected:只对同一个包中的类或者子类公开
    • 默认:只对同一个包中的类公开
    • private:不对外公开,只能在对象内部访问,访问级别最低
      在这里插入图片描述

    (三)封装使用
    1、把尽可能多的东西藏起来,对外提高简洁的接口
    比如有半自动洗衣机和一个全自动洗衣机

    半自动洗衣机接口有以下方法
    ①开机
    ②关机
    ③放水
    ④定时
    ⑤洗涤
    ⑥排水
    ⑦脱水

    全自动洗衣机有以下方法
    ①开机
    ②关机
    ③设置洗衣机模式
    ④开始洗衣服,洗完自动关

    对比来看,我们就会发现,自动洗衣机把放水、定时、洗涤、排水、脱水等细节,封装到了③设置洗衣机模式里,这样为使用者提供了更加简单易用的接口,所以自动洗衣机会更加方便。

    2、把所有属性藏起来
    加入某种属性允许外界访问,那么提供访问该属性的公开方法。假如狗类有一个名字、年龄属性,不允许外界直接访问属性,但允许提供get和set方法来访问

    class Dogs{
        private String name;  //名字
        private String age;   //年龄
        
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public String getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(String age) {
            this.age = age;
        }
    }
    

    那么我们把属性设为private私有,把对外界提供设置属性的方法设置为public。

    有些人会问,既然是对外公开的,为什么不直接把name,age属性设置为public呢,反而还要通过方法来设置,会不会多此一举?

    不会,有以下四个原因:

    (一)符合现实外因通过内因起作用的客观规律
    假设原来狗就有一个叫“旺财”的名字,是对象本身原主人取的,调用了setName()方法【内因】。好了,领养狗的主人打算给狗换个名字“大黄”,他是使用者,也是调用setName()方法【外因】。

    (二)灵活控制属性的读和修改的访问级别
    比如我只能让使用者知道这狗狗的名字,但却不允许修改他。那就吧setName()设为private私有,getName()设为public公有。

    (三)防止使用者错误修改属性
    直接调用类的属性,万一改错了怎么办。所以我们可以在公有方法setName()里面添加限制条件,防止使用者错误修改属性。例如,狗狗的年龄的范围要在0~20期间。

    public void setAge(int age) {
        if (age >20 || age < 0){
            throw new IllegalArgumentException("口令不合法");
        }
        else {
            this.age = age;
        }
    }
    

    (四)有助于对象封装实现细节
    如果上述判断年龄合法的过程我们不想对使用者公开,就把这个过程用private封装成一个“透明”的方法。这个判断年龄合法的过程对使用者是透明的。

    与封装具有相同含义的一个概念就是透明。对象封装实现细节,也就意味着对象的实现细节对使用者是透明的。透明在这里理解为“看不见”

    public void setAge(int age) {
            isLegal();   //判断是否合法
            this.age = age;
        }
    
    private void isLegal(){
        if (age >20 || age < 0){
            throw new IllegalArgumentException("口令不合法");
        }
        else return;
    }
    

    2、继承

    继承:让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性和方法。继承就是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。

    (一)语法

    class A extends B{}

    一共继承了哪些东西呢?这要分两种情况

    • 当A和B在同一包下,A继承了B中public、protected和默认访问级别的成员变量和成员方法
    • 当A和B不在同一包下,A继承了B中public、protected成员变量和成员方法

    (二)继承父类成员变量/方法
    hanqishi继承了父类Dog

    class Dog{
        public String name="小白";
        public void say(){
            System.out.println("汪汪汪");
        }
    }
    //哈奇士
    class haqishi extends Dog {
        public void test(){
            System.out.println(name);
            say();
        }
    }
    

    调用haqishi的test()方法,测试如下

    小白
    汪汪汪

    测试结果:子类haqishi继承了父类的成员变量和成员方法

    (三)重写父类方法
    子类haqishi重写父类Dog的say方法

    class Dog{
        public String name="小白";
        public void say(){
            System.out.println("汪汪汪");
        }
    }
    //哈奇士
    class haqishi extends Dog {
        @Override
        public void say() {
            //super.say();    继承父类原有方法
            System.out.println("哈哈哈");
        }
    }
    

    调用子类say方法,测试如下:

    哈哈哈

    (四)重载父类方法
    重载方法必须满足以下条件:
    1、方法名相同
    2、方法的参数类型、个数、顺序至少有一项不同
    3、方法的返回类型可以不同
    4、方法的修饰符可以不相同

    class Dog{
        public String name="小白";
        public void say(){
            System.out.println("汪汪汪");
        }
    }
    //哈奇士
    class haqishi extends Dog {
       //重载 改变参数
        public void say(String name) {
            System.out.println(name+"汪汪汪");
        }
    	//重载 改变参数+返回值
        public int say(int age) {
            System.out.println("汪汪汪"+age);
            return age;
        }
    }
    

    分别调用
    haqishi h = new haqishi();
    h.say();
    h.say(“哈奇士”);
    h.say(6);
    结果如下:

    汪汪汪
    哈奇士汪汪汪
    汪汪汪6

    3、多态

    多态:对于同一个行为,不同的子类对象具有不同的表现形式。多态存在的3个条件:
    1)继承 2)重写 3)父类引用指向子类对象。

    public class extend {
        public static void main(String[] args) {
            Animal a = new Dog();
            Animal b = new Cat();
            a.say();
            b.say();
        }
    }
    
    abstract class Animal {
        abstract void say();
    }
    //猫
    class Cat extends Animal{
        public String name="小黑";
        public void say(){
            System.out.println("喵喵喵");
        }
    }
    //狗
    class Dog extends Animal{
        public String name="小白";
        public void say(){
            System.out.println("汪汪汪");
        }
    }
    

    运行结果

    汪汪汪
    喵喵喵

    理解多态
    在这个运行环境中,引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定,而是在程序运行期间才确定。Java虚拟机会根据引用变量指向的对象来调用该对象的指定方法,这种运行机制被称为动态绑定

    参考文献:《Java面向对象编程(第2版)》- 孙卫琴

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    软件体系结构(System Architecture简称SA) ...要素 组件(component )连接件 (connector) 配置 (configuration) 约束 (constraint) 4+1View主要特点 多视图共同表达不同涉众的观点 逻辑视图(...
  • 面向对象三个特征及其优缺点

    千次阅读 2017-07-24 20:48:42
    1、封装  把客观的事物封装成抽象的类;类可以将自身的数据和方法给可信的类或者对象操作,对不可信的进行隐藏信息。 ... 可以在现有类的基础上无需重写,扩展类的功能. ... 继承实现方式有三种:  
  • Mybatis的基本要素--核心对象

    千次阅读 2019-04-16 09:34:11
    大家好啊,今天呢来说下Mybatis的核心对象,也就是说基本三要素. 核心接口和类。 Mybatis核心配置文件(mybatis-config.xml) SQL映射文件 一、下面首先介绍Mybatis的核心接口和类。 (1) 每MyBatis的应用程序...
  • Java面向对象大特征

    千次阅读 2022-04-23 17:57:49
    面向对象大特征主要...多态指的是类与类的关系,多态必备三要素:继承、重写、父类引用子类对象,对于方法来说,非静态方法遵循编译看左边,运行看右边,静态方法遵循编译看左边运行看右边,对于属性来说是编译看左
  • 面向对象分析的三个模型与5个层次

    万次阅读 2017-03-11 17:13:46
    面向对象建模得到的模型包含系统的3个要素,即静态结构(对象模型)、交互次序(动态模型)和数据变换(功能模型)。解决的问题不同,这3个子模型的重要程度也不同。 复杂问题(大型系统)的对象模型通常由下述5层次...
  • UML之概述、结构三要素、面向对象技术

    千次阅读 热门讨论 2018-11-27 19:28:25
    Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言,它是一支持模型化和软件系统开发的...UML由3个要素构成:UML的基本构造块、支配这些构造块如何放置在一起的规则和运用于整个语言的公用机制。...
  • 面向对象三个基本特征是:封装、继承、多态。 一 封装  封装就是将数据与操作数据的源代码进行有机的结合,形成类,其中数据和函数都是类的成员。隐藏了类的实现,类的使用者只需知道公共的接口,就可以...
  • 事件三要素及事件处理步骤

    千次阅读 2021-01-25 12:42:08
    事件三要素: 1.事件源 事件被触发的对象 (是谁) 2.事件类型 如何触发 什么事件 (比如鼠标点击 还是鼠标经过 还是键盘按下) 3.事件处理程序(通过一桉树赋值的方式完成) <button>点击</button> &...
  • mybatis的大核心对象

    千次阅读 2019-11-25 17:10:33
    MyBatis基本要素—核心对象 MyBatis基本要素包括以下三个部分: 1、MyBatis的核心接口和类 SqlSessionFactoryBuilder ...本节课只来学习第一个基本要素,即核心接口和类。 三、MyBatis的核心接口和类...
  • Java的基本特征及其特点

    千次阅读 2020-09-05 18:59:20
    Java的基本特征:封装、继承和多态。 封装:隐藏事物的属性和实现细节,对外提供公共的访问方式。 封装的好处:隐藏事物的实现细节,提高了代码的复用性,多外提供了公共的访问方式,提高了代码的安全性 继承:...
  • 学科要素

    千次阅读 2017-07-14 11:15:00
    建立任何一门学科都必须具备三个条件:一是该研究领域必须特殊的研究对象,二是必须指导其研究的理论基础,三是必须着力開展实际的研究。 http://www.dylw.net/danganguanli/150723.html 一门学科的研究对象是该...
  • 面向对象三个基本要素: 封装、继承、多态 面向对象的五个基本原则: 单一职责原则、开放封闭原则、Liskov替换原则、依赖倒置原则、接口抽象原则

空空如也

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