面向对象的程序设计

面向对象编程（Object Oriented Programming简称OOP）是一种计算机编程架构，程序开发方法的实践。面向对象将对象作为程序的基本单位,程序和数据封装于其中。两个基础的概念是类与对象，类与对象的关系是模具和铸件的关系，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特性（属性）和相同行为（方法）的对象。

面向对象的实现了三个目标，重用性、灵活性和扩展性,使系统的各个部分分工明确。使编程的代码更简洁、更易于维护。

三个基本特征

面向对象编程，有三个基本的特征：封装，继承，多态。

• 封装隐藏实现的细节，代码模块化。
• 继承扩展已存在的代码模块。 > 封装和继承实现了代码的重用。
• 多态在类的继承和派生的时候，保证了类的实例的某一属性的正确调用，多态实现了接口的重用。 <!--more--> ### 抽象与封装 抽象把系统中需要处理的数据及操作结合在一起，成为不同的抽象数据类型。封装利用类的访问控制把自己的数据(信息)和方法(动作)只让可信的类或者对象操作，达到对不可信的类或者对象进行信息隐藏的效果。 ### 继承 继承是创建新的类(子类，派生类)使用已有类(父类，基类，超类)的所有功能，在类与类之间建立了关系。类的继承是从一般到特殊的过程，实现代码的重用。在无需重新编写父类的情况下对这些功能进行扩展。
• 接口继承:仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力； > 聚合:逻辑上B是A的一部分(A part of),则不允许从B派生A，B与A的其他部分组合出组合出A。
• 聚合(共享)：相对松散的关系，聚合类B不需要对被聚合的类A负责
• 组合(复合)：has-a,A的生命周期受到B的控制，A会随着B的创建而创建。
• 依赖:B依赖A，如果A被修改，那么B类会受到影响。
  • 实现继承:使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；
  • 可视继承:指子窗体（类）使用基窗体（类）的外观和实现代码的能力

泛化(Generalization):逻辑上若B是A的一种(a kind of),则允许B继承A的功能和属性，A为B的基类，若B与A毫不相干，则不能为了B拥有更多的功能而继承A的功能和属性。

多态

根据使用类的上下文重新定义或改变类的性质和行为，系统根据不同情况调用相应不同的方法，实现不同的功能。实现多态的两种方式:

• 覆盖：重新定义父类虚函数的做法
• 重载: 允许存在多个同名函数，而这些函数的参数表不同

ps:实际上重载与多态无关，而只是一种语言的特性

设计原则(SOLID)

单一职责原则(single responsibility principle)

类应仅具有单一职责，避免将相同的职责分散到不同的类中，且避免一个类承担太多的职责(符合"高内聚，低耦合"的思想)。对于某个类的职责应站在其它类的角度来定义,职责包含许多相关的功能,即一个类只负责一组相关的事。 单一职责的优点：

• 减少类之间的耦合
• 提高类的复用性，将一系列的职责组件，便于使用。

工厂模式，命令模式，代理模式体现了单一职责。

开放封闭原则(Open-Closed principle)

开放封闭原则可提高系统的可扩展性和可维护性，即对于一个模块而言：

• 开放:模块的行为必须是开放的，支持扩展。
• 封闭:对于模块功能扩展时，不应该影响或大规模的影响已有的程序模块。

开放封闭的思想：对抽象编程，不对具体编程，抽象的特点是具有相对的稳定性。修改则是封闭的，指类依赖于固定的抽象。扩展是开放的，指通过面向对象的继承和多态，实现对抽象体的继承，通过覆写其方法来改变固有行为，实现新的扩展方法。

• OCP在设计时遵循"抽象"和"封装"的思想，在软件系统中将各种"可变因素"封装，且一种可变因素不应当散落在各个不同的代码块中，而是在一个对象中。
• 在系统功能编程实现方面应用面向接口编程，当需求发生变化时，提供接口新的实现类，面向接口编程要求功能实现接口，对象声明为接口类型。

设计模式中装饰者模式较明显的体现了OCP

里氏替换原则(Liskov Substituion Principle）

继承的子类必须要能够替换它的父类型，并出现在父类型能够出现的任意地方。即子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

• 子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。
• 子类可以增加自己特有的方法
• 当子类覆盖或实现父类的方法时，方法的前置条件(即方法的形参)比父类方法的输入参数更宽松。
• 当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件(即方法的返回值)要比父类更严格

里氏替换原则的设计规范：

• 父类方法都要在子类中实现或重写，并且派生类只实现其抽象类中声明的方法，而不应当给出多余的方法定义或实现
• 在客户端程序程序中应只使用子类对象，实现运行期绑定(动态绑定)

接口隔离原则(Interface-Segregation Principle)

接口能有效的将细节和抽象隔离，但类不应当依赖不需要的接口，应当使用多个专门的接口，而不是单一臃肿的总接口，类不用去实现不需要的方法。

接口污染的两种处理方式：

• 委托分离：通过增加新的类型来委托程序的请求(设计模式中的策略模式，代理模式)。
• 多重继承分离，通过接口多继承实现程序的需求。

依赖倒置原则(Dependecy-Inversion Principle)

一个方法应该遵从"依赖于抽象而不是一个实例"，依赖倒置的核心原则是解耦，依赖倒置的概念：

• 高层模块(复杂的业务逻辑)不应依赖低层模块(执行原子操作)。两者都应都应该依赖于其抽象
• 抽象不应该依赖细节
• 细节应该依赖于抽象

抽象：即抽象类或接口，两者是不能够实例化的。
细节：即具体的实现类，实现接口或者继承抽象类所产生的类，两者可以通过关键字new直接被实例化。

对于依赖倒置的实现应遵循：

• 每个较高层次类都为其所需要的服务提供一个接口声明，较低的层次类实现接口
• 每个高层次类都通过该抽象接口使用服务

迪米特原则( Law of Demeter)

一个对象应当对其他对象尽可能少的了解，类之间的关系越密切，耦合度越大，类发生改变时，对另一个类的影响也越大。