Java 類（學習 Java 編程語言 023）

類（class）是構造對象的模板或藍圖（就是具備相同的屬性和功能的對象的抽象的集合）。由類構造（construct）對象的過程稱爲建立類的實例（instance）。

類描述了具備相同特性（數據元素）和行爲（功能）的對象集合，因此一個類實際上就是一個數據類型。

用 Java 編寫的全部代碼都位於某個類裏面。標準 Java 庫提供了幾千個類，可用於各類目的，如用戶界面設計、日期、日曆和網絡編程。儘管如此，在 Java 中仍是須要建立一些本身的類，以便描述你的應用程序所對應的問題領域中的對象。

在 Java 中，沒有類就不能作任何事情，然而，並非全部的類都表現出面向對象的典型特徵。例如 Math 類，Math 類只封裝了功能，它不須要也沒必要隱藏數據。因爲沒有數據，所以也沒必要考慮建立對象的初始化它們的實例字段。

類名標準的命名規範： 類名是以大寫字母開頭的名詞，若是類名由多個單詞組成，每一個單詞的第一個字母都應該大寫（這種在一個單詞中間使用大寫字母的方式稱爲駱駝命名法（camel case）。以其自身爲例，應該寫成 CamelCase）。

OPP 的原則：

• 封裝

  封裝（encapsulation，有時稱爲數據隱藏）是處理對象的一個重要概念。從形式上看，封裝就是將數據和行爲組合在一個包中，並對對象的使用者隱藏具體的實現方式。對象中的數據稱爲實例字段（instance field），操縱數據的過程稱爲方法（method）。做爲一個類的實例，特定對象都有一組特定的實例字段值。這些值的集合就是這個對象的當前狀態（state）。不管什麼時候，只要在對象上調用一個方法，它的狀態就有可能發生改變。

  實現封裝的關鍵在於，絕對不能讓類中的方法直接地訪問其餘類的實例字段。程序只能經過對象的方法與對象數據進行交互。封裝給對象賦予了「黑盒」特徵，這是提升重用性和可靠性的關鍵。這意味着一個類能夠徹底改變存儲數據的方式，只要仍舊使用一樣的方法操做數據，其餘對象就不會知道也不用關心這個類發生的變化。

• 繼承

  經過擴展一個類來創建另一個類的過程稱爲繼承（inheritance）。

  繼承讓用戶自定義 Java 類變得垂手可得，這就是：能夠經過擴展其餘類來構建新類。事實上，在 Java 中，全部的類都源自於 Object 類。

  在擴展一個已有的類時，這個擴展後的新類具備所擴展的類的所有屬性和方法。只須要在新類中提供適用於這個新類的新方法和數據字段就能夠了。

1. 識別類

傳統的過程化程序設計，必須從頂部的 main 函數開始編寫程序。在面向對象程序設計時沒有所謂的「頂部」。學習 OOP 的初學者來講經常會感受無從下手。答案是：首先從設計類開始，而後再往每一個類中添加方法。

識別類的一個簡單經驗是在分析問題的過程當中尋找名詞，而方法對應着動詞。

所謂「找名詞與動詞」原則只是一種經驗，在建立類的時候，只有經驗才能幫助你肯定哪些名詞和動詞重要。

2. 類之間的關係

在類之間，最多見的關係有

• 依賴（dependence）：即 「uses-a」 關係，是一種最明顯的、最多見的關係。若是一個類的方法操做了另外一個類的對象，咱們就說一個類依賴於另個一個類。

  應該儘量地將相互依賴的類減至最少。若是類 A 不知道類 B 的存在，它就不會關心 B 的任何改變（這意味着 B 的改變不會致使 A 產生任何 bug）。用軟件工程的術語來講，就是儘可能減小類之間的耦合。

• 聚合（aggregation）：即 「has-a」 關係，是一種具體且易於理解的關係。聚合關係意味着類 A 的對象包含了類 B 的對象。
• 繼承（inheritance）：即 「is-a」 關係，表示一個更特殊的類與一個更通常的類之間的關係。通常而言，若是類 A 擴展類 B，類 A 不但包含從類 B 繼承的方法，還會擁有一些額外的功能。

表達類關係的 UML 符號