一個小白眼中的「面向對象」

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《Head First Java》是我學習計算機以來第一本堅持讀下來的書，也是我見過的最有趣的編程語言教程。
不一樣於其餘的書，這本書，或者說整個《Head First》系列，最大的不一樣之處，在於它們寫的根本不像教程，而像小說...讓讀者能夠在愉快的氛圍中，不經意間就能明白不少課堂上老師怎麼「填鴨」也填不懂的概念。

本文是一個小白眼中的面向對象。

做爲某不知名院校的本科大學生，對於大學的計算機學習很有感悟，
對於非計算機專業的學生來講，咱們惟一一門計算機課就是《VC程序設計》，表面上是C++，實際就是C，由於不涉及任何類和對象的知識，徹底就是面向過程。學習的內容，僅僅是輸入輸出、數據類型、簡單的循環和判斷罷了...學習的效果呢，大多數學生記得最最最深入的就是：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    return 0;
}

而後寫什麼來着...不知道了...
就是這個水平！

因此，和許多大學生同樣，在學習Java以前根本不知道什麼是面向對象，腦子裏的思惟也都是面向過程。

1、面向過程

首先，面向過程是什麼呢？
「過程」，一想到這兩個詞，我大腦中的第一反應就是加工廠、生產流水線，也能夠理解成數學中的函數。

「生產一杯咖啡須要怎麼作？」
須要水和咖啡粉做爲原料，先把水燒熱，而後倒入咖啡粉中就實現了。那麼咱們能夠畫這樣一張圖。

「過程」就是一個流水線，在面向過程設計程序的時候，咱們只須要考慮，從輸入到輸出是怎樣實現的，經歷了怎樣的步驟，而後把這個實現方式拆分紅一個一個的具體步驟，在程序運行時按順序去執行就能夠了。因而面向過程就能夠抽象成下圖：

面向過程當中，全部的數據都是用變量來儲存的，全部的步驟都是經過函數來實現的。
在面向過程時，大腦裏面所想的都是流程，也就是工廠的每一道工序。

2、面向對象閃亮登場

那麼面向對象有什麼區別呢？

面向對象的思惟，或許更接近與實際生活。
當我本身嘗試去理解對象時，個人大腦中呈現出的，再也不是一個加工廠，而是一個生機盎然的公園，公園中有許多人和各類各樣的小動物，孩子們在嬉戲玩耍，蜜蜂在花叢中採蜜，旁邊還有一位做家坐在石凳上正準備打開電腦寫文稿...

這副畫面中，一個孩子、一隻蜜蜂、一朵花、一位做家、以及它手中的電腦，一切的一切，都是對象。
而在這些對象之間，正在經過某種方法，發生着相互影響。
因此，面向對象和麪向過程最大的不一樣是，面向對象再也不去關注完成某件事情須要怎樣的步驟，而是更加註重事物之間發生着怎樣的聯繫。

對象包含兩個重要的內容：一個是對象的屬性、另外一個則是對象的方法。
以剛纔說到的做家手裏的筆記原本舉例：一臺筆記本，必然有一個狀態——開機或關機，那麼它的狀態就是一個屬性；筆記本還有內存大小、硬盤容量、CPU型號等等等，這些也都是這檯筆記本的屬性。

簡單來說：對象的「屬性」，就是在面向過程當中提到的「變量」。

而「方法」又是什麼呢？現實生活中，一個方法其實就是要實現一個功能，好比筆記本的「開機」方法，就是把這檯筆記本的狀態從關閉變成打開，那麼「開機」就是這檯筆記本的一個方法；筆記本還能夠打開文檔，而且顯示出文檔的內容，那麼「打印文檔信息」就是這檯筆記本的另外一個方法，而且這個方法有輸出值，就是文檔信息的字符串。
那麼到底對象的「方法」要怎麼去解釋呢？——能夠理解成面向過程當中提到的「函數」。

但這並不嚴謹，或者說不徹底正確，由於變量只是爲了客觀儲存數據，而屬性雖然也能夠儲存數據，但它是對象的一種特徵。變量能夠脫離對象而存在，但屬性不能夠，若是沒有對象，屬性就失去了意義（若是沒有電腦這個實體，你能想象「開機」是一個什麼樣的狀態嗎？）。
同理，函數表示一種數據處理的過程，而方法表示此對象和其餘對象發生聯繫的一種方式，方法也是不能脫離對象而存在的（若是讓一個從未見過電腦的人去關掉電腦，那也是很爲難他呢！）。

3、類

咱們繼續拿筆記本電腦來舉例，小強、小達和小軒都有本身的筆記本電腦，而這些電腦都有共同的特色，因此就能夠說，他們屬於同一個「類」。

「類」是什麼？
生活中的類是什麼呢？用通俗的語言說就是一羣有着共同特色的東西。因此類就是有着共同屬性和方法的一羣對象的模板、藍圖。若是幾個對象屬於同一個類，那麼這個類就含有這些對象共有的屬性和方法。而且，能夠從這個類裏面再建立新的對象，新建立的對象一樣有這個類的特色。

或許初次接觸類和對象時，咱們感覺不到它有什麼用。咱們繼續說，若是須要用變量來表示小強、小達和小軒三我的的電腦的信息，應該怎麼作呢？

假設，每一臺筆記本有三個信息：磁盤容量、內存大小、開關機狀態。

若是在面向過程的思惟中，是這樣的：

//小強的筆記本
int XiaoQiang_Disk;
int XiaoQiang_Memory;
bool XiaoQiang_Status;

//小達的筆記本
int XiaoDa_Disk;
int XiaoDa_Memory;
bool XiaoDa_Status;

//小軒的筆記本
int XiaoXuan_Disk;
int XiaoXuan_Memory;
bool XiaoXurn_Status;

須要定義 3 * 3 = 9 個變量。

若是是面向對象呢？

//定義一個筆記本類
class laptop{
    int disk;
    int memory;
    bool status;
}

//基於這個類建立三個對象
laptop XiaoQiang = new laptop();
laptop XiaoDa = new laptop();
laptop XiaoXuan = new laptop();

須要定義 3 + 3 = 6 個變量。

或許這也沒關係，不就是少寫了幾個變量嘛？但是試想，若是須要表示的筆記本增長到10000個呢？
在面向過程的世界中，須要定義 10000 * 3 = 30000個變量；而使用面向對象的思惟，只須要定義10000 + 3 = 10003個變量。

準確的講，若是經過某個類來新建一個對象，這個對象就會把這個類的全部非靜態屬性和非靜態方法複製一份，只要新建了這個對象，就至關於一次性把這個類的全部屬性都新建了一次。所以，面向對象有一個最簡單的好處，就是把原本須要新建指數個變量才能表示的信息，變成只須要新建線性級別的變量就能表示了。

4、繼承

面向對象的另外一個好處就是繼承。
「繼承」這個詞用的十分形象，讓人能夠瞬間想到生活中父母把本身的財物交給兒女，兒女接受財產的這個動做就是繼承，繼承也能夠說是「下一代」從「上一代」的手中獲取了一些東西。「獲取」的到底是什麼呢？——屬性和方法。

被繼承的類叫作父類（給東西的類），執行繼承的類叫作子類（索取東西的類）。繼承這個動做能夠理解成「以類爲模板，又新建了一個類」。

仍是說計算機，計算機分爲不少種：PC機、筆記本、服務器...他們都是計算機，有許多共有特色，都有磁盤、內存、CPU...因此能夠創建一個「計算機」類，表示全部計算機的模板。然而它們又有各自的特色，全部的筆記本都有電池，全部的服務器都有ECC校驗內存，全部的PC都有顯示器...因此，能夠基於三者的特色分別創建這三個類，都從「計算機」類繼承，這樣他們既保留了公共屬性又有本身的特色。

5、多態和接口

還有更厲害的——那就是多態和接口...因爲目前能力有限，所以留到下次再寫。

6、總結

在我這個小白看來，面向對象比面向過程更貼近實際生活，由於一個對象能夠是生活中的實物，因此只須要把這些物品的共有屬性抽象出來，就是一個類。面向對象的思惟更容易去理解，也有許多優點（繼承、接口、多態...）。

去年，在我初學計算機時，上來就被「面向過程」和「面向對象」這兩個詞給搞懵了，老師講課時的解釋模棱兩可，致使我根本不明白老師在說什麼，後來查了一些帖子，發現他們說的也不是很清楚...直到如今學習了PHP和Java，真正的作過了項目，纔對這兩個詞語有了較深的理解。對於上述概念若是有表達錯誤或者不許去的地方，歡迎指出。