18.2 面向對象的軟件開發(fā)中的重要概念

　　在第四章中我已經(jīng)簡單的介紹了什么是面向對象的軟件開發(fā)，你應該還記得那個以“人”作為對象的例子，以及當路遇惡狗而被惡狗攆這一事件發(fā)生時，他可以調用“撒腿就跑”這個方法來作為對這個事件的響應。
　
　　但不管怎么說，我不想因為這些例子而使你輕視了面向對象的軟件開發(fā)。事實上，面向對象含義深遠，涉及許多重要的概念，只有充分理解了這些概念的含義，你才算真正理解了什么叫面向對象。很多概念你都應該知道，但限于篇幅，本節(jié)中我將講解其中最重要的九個。
　　面向對象的軟件開發(fā)中九個最基本的概念：類、對象、屬性、方法、抽象、封裝、繼承、多態(tài)，以及事件。

18.2.1 類和對象

　　類是對象的軟件抽象，是創(chuàng)建對象的模板。例如，如果一個人被看作一個對象的話，則人這個物種就可以被看作一個類。類定義描述了包括數(shù)據(jù)和功能在內的結構，對象由其創(chuàng)建。一個類表示一組相似的對象。對象是類的實例。

　　為什么需要類，想象這樣一個情況，假如我們要編寫一個Flash游戲，里面要有一些能自主活動的小人，這些小人都有相同的體貌特征和活動能力，那么，若我們要為每個小人編寫程序的話，則工作量毫無疑問是巨大和重復的。在這種情況下，我們就應該創(chuàng)建一個“小人”類，以后每當需要一個新的小人時就從“小人”類生成一個小人即可。

　　話說到這里，你一定想到了元件和實例的關系。沒錯，類和對象的關系與元件和實例的關系一樣，因為元件實際上就是Flash的內建類。

18.2.2 屬性和方法

　　屬性是數(shù)據(jù)，而方法是函數(shù)。屬性是類知道的事情，而方法是類完成的事情。屬性和方法都是類的職責。面向對象的軟件開發(fā)是基于這樣的概念：系統(tǒng)應由對象來創(chuàng)建，對象擁有數(shù)據(jù)和功能。屬性定義數(shù)據(jù)，而方法定義功能。

　　顯然，在面向對象的開發(fā)中，最重要的工作就是定義類。而定義類時，就必須定義它的屬性和方法。屬性的定義應該是直接明了的，需要定義它的名稱和數(shù)據(jù)類型。方法的定義就是創(chuàng)建一個函數(shù)的過程，根據(jù)需要，你可以創(chuàng)建出能夠接受參數(shù)且能夠返回值的方法。

18.2.3 抽象

　　世界非常復雜，為了處理它的復雜性，在軟件設計中，當需要對事物建立數(shù)學模型時，我們有必要對事物進行泛化或抽象。還是以人作為對象，從招聘的角度看，我們需要知道這個人的姓名、性別、年齡、教育背景、工作經(jīng)歷，聯(lián)系方式，以及性格特點；而從相親的角度看，則需要知道這個人的年齡、身高、外貌、教育背景、家庭背景，甚至生辰八字。還是同一個人，只是對他（或她）進行了不同的抽象而已，對一個事物進行怎樣的抽象將依據(jù)你要設計的程序而定。

　　抽象是個分析的過程，是在事物周圍繪制出一個清晰的框架的過程。抽象應該包含應用程序感興趣的功能、屬性、方法，而將其他因素忽略。這就是為什么招聘的抽象包含教育背景和工作經(jīng)歷，但不會包含生辰八字的原因。抽象的過程，就是定義類知道和要完成的事情的過程。

18.2.4 封裝

　　盡管抽象告訴我們，對于招聘，我們應該存儲應聘者的教育背景和工作經(jīng)歷，但它沒有告訴我們該怎樣完成這些事情。封裝解決了如何為系統(tǒng)功能建模的問題。在面向對象的世界中，我們要把系統(tǒng)建模成類，類也要建模為屬性和方法。設計類將如何完成這些事情的過程就被稱為封裝。

　　封裝描述了如何在系統(tǒng)中劃分功能的問題。我們并不需要知道對象內部是怎樣實現(xiàn)的。封裝暗示著我們能夠以任何方式構建系統(tǒng)，如果需要的話，還可以在日后再次修改其內部的結構，只要系統(tǒng)中不同功能組件之間的接口沒有發(fā)生變化，那么對系統(tǒng)中一個功能部分的改變不會對系統(tǒng)的其他功能部分產生影響。

　　封裝是把事物周圍的那個框架涂黑的過程。你可以定義任何想要定義的東西，但你并不需要告知外界你的做法。例如，當你到銀行存取現(xiàn)金的時候，你并不需要知道銀行的數(shù)據(jù)中心是如何使用大型機、小型機和PC機來記錄你的賬戶信息的，它們使用著怎樣的數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)，也根本無關緊要，因為它們已經(jīng)把賬戶服務的功能封裝起來了。你只需走到柜臺前，把存折遞給銀行的工作人員既可。通過隱藏起實現(xiàn)賬戶功能的細節(jié)，銀行能夠在任何時候自由改變功能實現(xiàn)，而不用費事得更換每一個用戶的存折。

　　為了讓應用程序容易維護和增加安全性及健壯性，需要限制對類的屬性和方法的訪問?；舅枷肴缦拢喝绻粋€類想獲取另一個類的信息，必需先征得同意，而不是直接拿來就用?？紤]一下，在現(xiàn)實世界中其實也是按照這種方法工作的。如果你想了解其他人的姓名，你該怎么做？是直接詢問這個人他的姓名呢，還是偷走他的錢包看看他的身份證呢？

18.2.5 繼承

　　不同的類之間經(jīng)常會存在相似性。兩個以上的類也會經(jīng)常共享相同的屬性和/或相同的方法。因為我們并不想重復編寫代碼，因此我們就要利用這種相似機制。繼承就是這種機制，它使你可以很容易的重用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和代碼。

　　例如，學生都有姓名、地址、手機，也都能快跑。同時，老師也都有這些東西。毫無疑問，我們可以開發(fā)有關學生和老師的類，讓它們一起運行。實際上，僅需要先開發(fā)Student類，一旦它運行起來了，制作一份拷貝，就叫Teacher類，并對其進行一些適當?shù)男薷募纯?。這樣做很容易，但并不完美。如果Student類中的源代碼出現(xiàn)錯誤將會怎樣？你將不得不在兩個地方改正錯誤。這將是索然無趣的工作。如果僅有一份代碼拷貝用于開發(fā)和維護，這樣不是更好嗎？

　　這就是繼承的思想。使用繼承，就可以定義一個類來封裝學生和老師之間的相似性。新的類將有屬性name、address、mobileTelephone，以及方法run。我們可以把這個類命名為Person。

　　一旦定義了Person類，就可以從它繼承出Student和Teacher類。我們稱Person是Student和Teacher類的超類，而Student和Teacher類則是Person類的子類。任何超類知道和完成的事情，子類也知道。因此，既然Person類遇到惡狗時能撒腿就跑，Student和Teacher類也能。

18.2.6 多態(tài)

　　讓我們考慮一下這個例子。你很愛你的女友，你對她說“親愛的，我愛你”，你的女友熱情的擁抱你，你還得到了一個吻，你覺得這很不錯。然后，你來到了大街上，看到一位很有氣質的美女，你也用跟女友打招呼的方式對這位美女說“親愛的，我愛你”，你將立刻得到有關你的神經(jīng)和品德方面的一些建議。隨后，你又來到醫(yī)院，對一老中醫(yī)說“親愛的，我愛你”，老中醫(yī)將毫不猶豫的拉過你的手腕，開始為你把脈。你心想，無論何時當我遭遇這些對象并說“親愛的，我愛你”時，這種情況肯定就會發(fā)生—這就是多態(tài)。

　　多態(tài)使得對象可以在事先不知道其他對象的類型時就與其他對象協(xié)作。
　　從這次經(jīng)歷中你可以學到幾個有意思的經(jīng)驗：

　　第一，多態(tài)阻礙了你與其他對象之間的交互。你并不區(qū)別其他對象的類型，你以同樣的方式對待他們。你的想法是其他對象都是人。多態(tài)是允許這種情況發(fā)生的一個概念。

　　第二，不同的對象以他們自己的方式作出不同的響應。你的女友擁抱你并給你吻；陌生的美女給你有關神經(jīng)和品德方面的建議；而老中醫(yī)則給你把脈。同一消息到達不同的對象，每一個完成的事情都是不同的。實際上，從各個對象的角度看，他們做了應該做的事情。

　　第三，多態(tài)可以實現(xiàn)一致而恰當?shù)姆椒１M管每種對象都以適當?shù)姆绞巾憫恕坝H愛的，我愛你”，但還是要實現(xiàn)方法的不同版本。

　　多態(tài)性主要包括兩個方面：
　　運算符的重載：同一運算符可以作用在多種對象類型上。
　　函數(shù)名重載：相同的函數(shù)名可以作用在不同的對象類型上，并產生不同的效果。

18.2.7 事件

　　面向對象的軟件的運行是隨著一個個事件的發(fā)生來進行的，這被稱為“事件驅動”。例如，當你欣賞Flash動畫時，實際上是正在發(fā)生一個個“進入幀”事件，在這些事件中，F(xiàn)lash Player會呈遞每幀中的內容，所以你就能看到畫面。

　　同樣的，當你點擊按鈕時，一個按鈕事件就發(fā)生了，該按鈕事件中的腳本就被執(zhí)行，這些腳本的作用可能是把你帶到特定的場景、特定的幀，或是鏈接到某個URL。

　　在面向對象的程序設計中，整個軟件都是以事件驅動的，這意味著假如沒有任何事件發(fā)生，你的程序將寸步難行，不過好在程序中總是有某些事情發(fā)生的，即使所有其他的事件都不發(fā)生，也會有時間流逝這一事件在時刻發(fā)生著。

　　在本書后面章中的實際開發(fā)中，你將看到上述所有這些面向對象的概念的實際運用。

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