面向對象的特徵與「六原則一法則」

面向對象的特徵

主要有抽象、繼承、封裝和多態四個方面，下面是咱們來詳細分析它們的含義：

- 抽象：

抽象是將一類對象的共同特徵總結出來構造類的過程，包括數據抽象和行爲抽象兩方面。抽象只關注對象有哪些屬性和行爲，並不關注這些行爲的細節是什麼。 

 

- 繼承：

繼承是從已有類獲得繼承信息建立新類的過程。提供繼承信息的類被稱爲父類（超類、基類）；獲得繼承信息的類被稱爲子類（派生類）。繼承讓變化中的軟件系統有了必定的延續性，同時繼承也是封裝程序中可變因素的重要手段。 

拓展：

    因爲實際須要，某個類具備兩個或兩個以上的維度變化（例如咱們去吃麪：有拉麪和板面兩種選擇，在這兩中選擇之上還有牛肉麪和雞蛋麪兩種選擇，在這兩層之上還有清淡、微辣、超辣等選擇），若是僅僅使用繼承實現這種需求，設計將會變得很是臃腫，這裏咱們能夠引入橋接模式。橋接模式的作法就是把程序變化的部分抽象出來，讓變化的部分與主類分離開來，從而將多個維度的變化完全分離。最後提供一個管理類來組合不一樣維度上的變化，經過這個組合來知足業務須要。橋接模式在JavaEE應用中有很是普遍的應用。因爲JavaEE應用須要實現跨數據庫的功能，程序爲了在不一樣的數據庫之間遷移，系統須要在持久化技術這個維度上存在改變；另外，系統也須要在不一樣的業務邏輯之間遷移，所以也須要在業務邏輯這個維度遷移。所以，JavaEE應用都會推薦使用業務邏輯組件與DAO組件分離，讓DAO組件負責持久化技術這個維度上的改變，讓業務邏輯組件負責業務邏輯實現這個維度上的改變。JavaEE應用的DAO模式就是橋接模式的應用。從DAO組件的設計初衷來開，DAO組件是爲了讓應用在不一樣的持久化技術之間自由切換，也就是爲了分離系統在持久化技術維度上的變化，從這個角度來看，JavaEE應用分離出DAO組件就是遵循橋接模式的。

 

- 封裝：

一般認爲封裝是把數據和操做數據的方法綁定起來，對數據的訪問只能經過已定義的接口。面向對象的本質就是將現實世界描繪成一系列徹底自治、封閉的對象。咱們在類中編寫的方法就是對實現細節的一種封裝；咱們編寫一個類就是對數據和數據操做的封裝。能夠說，封裝就是隱藏一切可隱藏的東西，只向外界提供最簡單的編程接口（

拓展：

    能夠想一想普通洗衣機和全自動洗衣機的差異，明顯全自動洗衣機封裝更好所以操做起來更簡單；咱們如今使用的智能手機也是封裝得足夠好的，由於幾個按鍵就搞定了全部的事情。 

 

- 多態性：

多態性是指容許不一樣子類型的對象對同一消息做出不一樣的響應。簡單的說就是用一樣的對象引用調用一樣的方法可是作了不一樣的事情。多態性分爲編譯時的多態性和運行時的多態性。若是將對象的方法視爲對象向外界提供的服務，那麼運行時的多態性能夠解釋爲：當A系統訪問B系統提供的服務時，B系統有多種提供服務的方式，但一切對A系統來講都是透明的（就像電動剃鬚刀是A系統，它的供電系統是B系統，B系統可使用電池供電或者用交流電，甚至還有多是太陽能，A系統只會經過B類對象調用供電的方法，但並不知道供電系統的底層實現是什麼，究竟經過何種方式得到了動力）。方法重載（overload）實現的是編譯時的多態性（也稱爲前綁定），而方法重寫（override）實現的是運行時的多態性（也稱爲後綁定）。

 運行時的多態是面向對象最精髓的東西，要實現多態須要作兩件事：

1). 方法重寫（子類繼承父類並重寫父類中已有的或抽象的方法）；

2). 對象造型（用父類型引用引用子類型對象，這樣一樣的引用調用一樣的方法就會根據子類對象的不一樣而表現出不一樣的行爲）。

 

面向對象的「六原則一法則」：

單一職責原則、開閉原則、依賴倒轉原則、里氏替換原則、接口隔離原則、合成聚合複用原則和迪米特法則。

 

- 單一職責原則

一個類只作它該作的事情。

單一職責原則想表達的就是"高內聚"，寫代碼最終極的原則只有六個字"高內聚、低耦合"，就如同葵花寶典或辟邪劍譜的中心思想就八個字"欲練此功必先自宮"，所謂的高內聚就是一個代碼模塊只完成一項功能，在面向對象中，若是隻讓一個類完成它該作的事，而不涉及與它無關的領域就是踐行了高內聚的原則，這個類就只有單一職責。咱們都知道一句話叫"由於專一，因此專業"，一個對象若是承擔太多的職責，那麼註定它什麼都作很差。這個世界上任何好的東西都有兩個特徵，一個是功能單一，好的相機絕對不是電視購物裏面賣的那種一個機器有一百多種功能的，它基本上只能照相；另外一個是模塊化，好的自行車是組裝車，從減震叉、剎車到變速器，全部的部件都是能夠拆卸和從新組裝的，好的乒乓球拍也不是成品拍，必定是底板和膠皮能夠拆分和自行組裝的，一個好的軟件系統，它裏面的每一個功能模塊也應該是能夠輕易的拿到其餘系統中使用的，這樣才能實現軟件複用的目標。

 

- 開閉原則

軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉。

在理想的狀態下，當咱們須要爲一個軟件系統增長新功能時，只須要從原來的系統派生出一些新類就能夠，不須要修改原來的任何一行代碼。

要作到開閉有兩個要點：①抽象是關鍵，一個系統中若是沒有抽象類或接口系統就沒有擴展點；②封裝可變性，將系統中的各類可變因素封裝到一個繼承結構中，若是多個可變因素混雜在一塊兒，系統將變得複雜而換亂，若是不清楚如何封裝可變性，能夠參考《設計模式精解》一書中對橋樑模式的講解的章節。

 

- 依賴倒轉原則

面向接口編程。

該原則說得直白和具體一些就是聲明方法的參數類型、方法的返回類型、變量的引用類型時，儘量使用抽象類型而不用具體類型，由於抽象類型能夠被它的任何一個子類型所替代，請參考下面的里氏替換原則。

 

-里氏替換原則

任什麼時候候均可以用子類型替換掉父類型。

關於里氏替換原則的描述，Barbara Liskov女士的描述比這個要複雜得多，但簡單的說就是能用父類型的地方就必定能使用子類型。里氏替換原則能夠檢查繼承關係是否合理，若是一個繼承關係違背了里氏替換原則，那麼這個繼承關係必定是錯誤的，須要對代碼進行重構。例如讓貓繼承狗，或者狗繼承貓，又或者讓正方形繼承長方形都是錯誤的繼承關係，由於你很容易找到違反里氏替換原則的場景。須要注意的是：子類必定是增長父類的能力而不是減小父類的能力，由於子類比父類的能力更多，把能力多的對象當成能力少的對象來用固然沒有任何問題。

 

- 接口隔離原則

接口要小而專，毫不能大而全。

臃腫的接口是對接口的污染，既然接口表示能力，那麼一個接口只應該描述一種能力，接口也應該是高度內聚的。例如，琴棋書畫就應該分別設計爲四個接口，而不該設計成一個接口中的四個方法，由於若是設計成一個接口中的四個方法，那麼這個接口很難用，畢竟琴棋書畫四樣都精通的人仍是少數，而若是設計成四個接口，會幾項就實現幾個接口，這樣的話每一個接口被複用的可能性是很高的。Java中的接口表明能力、表明約定、表明角色，可否正確的使用接口必定是編程水平高低的重要標識。

- 合成聚合複用原則

優先使用聚合或合成關係複用代碼。

經過繼承來複用代碼是面向對象程序設計中被濫用得最多的東西，由於全部的教科書都無一例外的對繼承進行了鼓吹從而誤導了初學者，類與類之間簡單的說有三種關係，Is-A關係、Has-A關係、Use-A關係，分別表明繼承、關聯和依賴。其中，關聯關係根據其關聯的強度又能夠進一步劃分爲關聯、聚合和合成，但說白了都是Has-A關係，合成聚合複用原則想表達的是優先考慮Has-A關係而不是Is-A關係複用代碼，緣由嘛能夠本身從百度上找到一萬個理由，須要說明的是，即便在Java的API中也有很多濫用繼承的例子，例如Properties類繼承了Hashtable類，Stack類繼承了Vector類，這些繼承明顯就是錯誤的，更好的作法是在Properties類中放置一個Hashtable類型的成員而且將其鍵和值都設置爲字符串來存儲數據，而Stack類的設計也應該是在Stack類中放一個Vector對象來存儲數據。記住：任什麼時候候都不要繼承工具類，工具是能夠擁有並可使用的，而不是拿來繼承的。

 

- 迪米特法則

迪米特法則又叫最少知識原則，一個對象應當對其餘對象有儘量少的瞭解。

迪米特法則簡單的說就是如何作到"低耦合"，門面模式和調停者模式就是對迪米特法則的踐行。

拓展：

對於門面模式能夠舉一個簡單的例子，你去一家公司洽談業務，你不須要了解這個公司內部是如何運做的，你甚至能夠對這個公司一無所知，去的時候只須要找到公司入口處的前臺美女，告訴她們你要作什麼，她們會找到合適的人跟你接洽，前臺的美女就是公司這個系統的門面。再複雜的系統均可覺得用戶提供一個簡單的門面，Java Web開發中做爲前端控制器的Servlet或Filter不就是一個門面嗎，瀏覽器對服務器的運做方式一無所知，可是經過前端控制器就可以根據你的請求獲得相應的服務。調停者模式也能夠舉一個簡單的例子來講明，例如一臺計算機，CPU、內存、硬盤、顯卡、聲卡各類設備須要相互配合才能很好的工做，可是若是這些東西都直接鏈接到一塊兒，計算機的佈線將異常複雜，在這種狀況下，主板做爲一個調停者的身份出現，它將各個設備鏈接在一塊兒而不須要每一個設備之間直接交換數據，這樣就減少了系統的耦合度和複雜度。

以下圖所示：

使用門面模式後：

迪米特法則用通俗的話來將就是不要和陌生人打交道，若是真的須要，找一個本身的朋友，讓他替你和陌生人打交道。