剛接觸JAVA或者其他面向?qū)ο蟮乃季S以及類(lèi)與對(duì)象

對(duì)于剛接觸JAVA或其他面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的朋友來(lái)說(shuō)，一開(kāi)始可能很難理解面向?qū)ο蟮母拍钜约邦?lèi)與對(duì)象的關(guān)系。筆者曾經(jīng)參加過(guò)一次短期培訓(xùn)班，講授java基礎(chǔ)知識(shí)。在課程結(jié)束時(shí)，許多學(xué)生沒(méi)有理解面向?qū)ο蟮乃枷胍约邦?lèi)和對(duì)象的含義。這幾天有空，想整理一下思路，談?wù)勎覍?duì)面向?qū)ο蠛皖?lèi)和對(duì)象的理解。

面向?qū)ο?/p>

首先百度會(huì)得到如下定義：

一切都是對(duì)象。通過(guò)面向?qū)ο蟮姆椒?，將現(xiàn)實(shí)世界中的事物抽象為對(duì)象，將現(xiàn)實(shí)世界中的關(guān)系抽象為類(lèi)并繼承，幫助人們實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象化和數(shù)字化建模。

我們知道編寫(xiě)程序的目的是解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，編程中的思維方式也應(yīng)該接近現(xiàn)實(shí)生活中的思維方式。面向?qū)ο缶幊叹褪菫榱诉_(dá)到以上兩個(gè)目的。它使編程工作更加直觀和易于理解。需要注意的是，這里提到的編程不僅包括設(shè)計(jì)過(guò)程，還包括面向?qū)ο?/p>

為什么說(shuō)面向?qū)ο蟾咏F(xiàn)實(shí)生活？

想象一下，當(dāng)我們向別人描述某事時(shí)，我們都會(huì)說(shuō)什么？ “它的嘴像鴨子”，“它有四個(gè)退縮”，“它的爪子上有網(wǎng)”，“它是哺乳動(dòng)物，但它是卵生的。”

HAS A 和 IS A 的這種表達(dá)方式往往可以簡(jiǎn)單有效地描述同一事物。 HAS A描述事物的屬性或行為，IS A描述事物的類(lèi)別。

當(dāng)我們結(jié)合這一系列屬性時(shí)，我們得到鴨嘴獸的類(lèi)別。同時(shí)，哺乳動(dòng)物這個(gè)詞簡(jiǎn)潔明了地表達(dá)了所有哺乳動(dòng)物的特征，而不是一一列舉。這是繼承特性的體現(xiàn)。同時(shí)，卵子發(fā)育是多態(tài)性的一種表現(xiàn)。

這是面向?qū)ο笏季S的特點(diǎn)，它提?。ǔ橄螅┯杏玫膶傩院托袨椋▉G棄那些不需要關(guān)系的）并組織（封裝）成一個(gè)類(lèi)。在這個(gè)過(guò)程中，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)很多屬性或者方法和另一個(gè)類(lèi)是一樣的，那么你可以使用繼承來(lái)避免重復(fù)（當(dāng)然這個(gè)過(guò)程也可能是你設(shè)計(jì)了每個(gè)類(lèi)之后，發(fā)現(xiàn)它們有共同點(diǎn)，然后提取基類(lèi)）。更重要的是，繼承不能照原樣復(fù)制。我們可以通過(guò)重載來(lái)實(shí)現(xiàn)相同行為或?qū)傩缘奈ㄒ粚?shí)現(xiàn)。此功能稱(chēng)為多態(tài)性。比如同樣的生產(chǎn)行為，實(shí)現(xiàn)方式從胎生變?yōu)槁焉Ｕ?qǐng)大聲朗讀并牢記面向?qū)ο蟮乃膫€(gè)特點(diǎn)：

抽象、封裝、繼承、多態(tài)，與早期結(jié)構(gòu)化編程相比

早期結(jié)構(gòu)化編程是面向過(guò)程的（功能）。換句話說(shuō)，程序由一組函數(shù)組成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用面向?qū)ο蠓椒ㄅcc++描述，調(diào)用者作為函數(shù)的參數(shù)傳入。在面向?qū)ο蟮某绦蛑?，?duì)象是主體，程序由對(duì)象的集合組成。一個(gè)對(duì)象包含一系列符合設(shè)計(jì)的函數(shù)，供其他對(duì)象調(diào)用。所以它可能很抽象，

比如我們?cè)谠O(shè)計(jì)五子棋游戲的時(shí)候，流程化的設(shè)計(jì)思路就是先分析問(wèn)題：1、開(kāi)始游戲，2、黑子先走，3、畫(huà)圖，4、判斷輸贏，5、轉(zhuǎn)白子，6、畫(huà)屏，7、判斷勝負(fù)，8、返回第2步，9、輸出最終結(jié)果。用單獨(dú)的函數(shù)分別執(zhí)行以上步驟，問(wèn)題就解決了。

面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)是從另一種思維方式解決問(wèn)題。整個(gè)五子棋可以分為：1、黑白，兩方的行為完全一樣，2、棋盤(pán)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)畫(huà)屏，3、rule系統(tǒng)，負(fù)責(zé)判斷犯規(guī)，獲勝或輸?shù)?。第一?lèi)對(duì)象（玩家對(duì)象）負(fù)責(zé)接受用戶輸入并通知第二類(lèi)對(duì)象（棋盤(pán)對(duì)象）棋子布局的變化。棋盤(pán)對(duì)象負(fù)責(zé)在接收到棋子的變化后在屏幕上顯示變化，同時(shí)使用前三種對(duì)象（規(guī)則系統(tǒng)）來(lái)確定對(duì)局。 （以上例子來(lái)自國(guó)內(nèi)某知名問(wèn)答社區(qū)）

隨便寫(xiě)點(diǎn)代碼，看看就行，別太認(rèn)真...

/** 玩家類(lèi) **/ public class player { String name; //棋手名稱(chēng) boolean isFirst; //是否先手 int color_flag; //代表顏色 0-白 1-黑 table table;//棋盤(pán)對(duì)象 public player(String name,boolean isFirst;int color_flag){ this.name=name; this.isFirst=isFirst; this.color_flag=color_flag; } /** 下棋，x,y為落子坐標(biāo) **/ public void play(int x,int y) throws Exception{ if(this.table==null){ throw new IllegalArgumentException("玩家還未注冊(cè)到棋盤(pán)!"); } table.setNewpieces(x,y); } public void settable(table table){ this.table=table; } } /** 棋盤(pán)類(lèi) **/ public class table{ List playerList=new ArrayList(); Referee referee ; public table(){ referee =new Referee(this); } /** 注冊(cè)玩家 **/ public void registplayer(player player) throws Exception { //檢測(cè)棋盤(pán)中的玩家是否已滿，先手玩家和玩家選色是否沖突。 ....... playerList.add(player); player.settable(this); } /** 落子 **/ public void setNewpieces(int x , int y){ //重新繪制棋盤(pán) ...... //調(diào)用裁判對(duì)象，判斷結(jié)果 if(referee.isEnd){ End(); } } public void End(){ ....... } } /** 裁判類(lèi) **/ public class Referee(){ table table; public Referee(table table){ this.table=table; } public boolen isEnd(){ //判斷輸贏 .... return false; } }

但是，其實(shí)通過(guò)上面的例子代碼，不難發(fā)現(xiàn)，即使我們使用面向?qū)ο蟮姆绞剑惨呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了上面例子中提到的幾個(gè)象棋過(guò)程，只不過(guò)過(guò)程是封裝的進(jìn)入類(lèi)的方法。所以其實(shí)面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^(guò)程不是編程的區(qū)別（需要實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)邏輯量不會(huì)變），而是設(shè)計(jì)的區(qū)別！

類(lèi)和對(duì)象

類(lèi)是抽象的，而對(duì)象是具體的

如何理解上面的單詞？例如，鴨嘴獸是一種類(lèi)型，特定的鴨嘴獸 A 和鴨嘴獸 b 是對(duì)象。在 JAVA 中，對(duì)象是通過(guò) new 關(guān)鍵字聲明的。再比如，《紅色警戒》中的美軍士兵是一種單位，點(diǎn)擊后從軍營(yíng)中射出的那個(gè)就是目標(biāo)：

類(lèi)的定義是一個(gè)模板，它描述了一類(lèi)對(duì)象的屬性和行為。類(lèi)通常是抽象的，沒(méi)有實(shí)體。哺乳動(dòng)物是屬的概念，是抽象的。實(shí)際上，沒(méi)有哺乳動(dòng)物這樣的實(shí)體。只有具體的東西，比如老虎和獅子。在編程工作中應(yīng)用這種思維方式，我們將程序中的實(shí)例抽象為類(lèi)。例如，如果一個(gè)系統(tǒng)中的用戶有三、李四，我們將它們抽象為類(lèi)，或者稱(chēng)它們?yōu)槊麛?shù)據(jù)類(lèi)型。

對(duì)象是基于它們所屬的類(lèi)模板創(chuàng)建的真實(shí)事物。在程序中，我把這個(gè)有形的東西稱(chēng)為實(shí)例。我們給它的屬性賦予特定的值，讓它成為張三或李斯。在內(nèi)存中，對(duì)象代表特定的數(shù)據(jù)。

我上面說(shuō)的都是概念性的東西，下面說(shuō)說(shuō)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的理解。

在數(shù)據(jù)類(lèi)型方面

以java為例，數(shù)據(jù)類(lèi)型分為基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和引用數(shù)據(jù)類(lèi)型。

基本數(shù)據(jù)類(lèi)型為byte,,,int,long,,char,；其他需要使用new關(guān)鍵字賦值的都是引用數(shù)據(jù)類(lèi)型。類(lèi)和對(duì)象指的是被引用數(shù)據(jù)的類(lèi)型和值（這里指的類(lèi)不僅包括接口、數(shù)組、枚舉和注解）。引用是指對(duì)內(nèi)存地址的引用，后面講內(nèi)存的時(shí)候會(huì)詳細(xì)討論這個(gè)。看下面的代碼：

int a =1; person b=new person();

a 和 b 都是無(wú)意義的變量名。需要注意的是：a的類(lèi)型是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型int 為1，b的類(lèi)型是引用類(lèi)型，指的是對(duì)象new()。我們常說(shuō)對(duì)象xx，比如這里的對(duì)象b。但實(shí)際上b只是一個(gè)對(duì)象的引用，真正的對(duì)象是new()！

需要注意的是，它也是一種引用數(shù)據(jù)類(lèi)型，但是因?yàn)槭褂寐史浅８?，所以可以像JVM的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型一樣使用：a = "abc";等同于 a = new ("abc") ;

簡(jiǎn)而言之，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，類(lèi)是指引用數(shù)據(jù)的類(lèi)型，對(duì)象是具體的賦值。為了更深入的理解，我們需要在下面解釋這個(gè)引用是如何反映的。

什么是引用（來(lái)自記憶）

要深入理解什么是類(lèi)，什么是對(duì)象，什么是引用，都離不開(kāi)Java的內(nèi)存使用。

在Java中，內(nèi)存大致分為棧()和堆(heap)（之所以粗略是因?yàn)樗€包括其他幾個(gè)部分，這里就不贅述了）。我不會(huì)在這里詳細(xì)說(shuō)明什么是堆棧和堆。有時(shí)間我會(huì)整理一篇文章詳細(xì)講解。

這里只講一點(diǎn)：在Java中，基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型和對(duì)象引用是存放在棧（）中，而對(duì)象是存放在堆（heap）中的，比如下面的代碼：

int a=1; person p;

內(nèi)存中的狀態(tài)大致如下：

int a = 1 直接在棧中開(kāi)辟空間，沒(méi)有實(shí)例化的p的值為null，因?yàn)闆](méi)有有效的內(nèi)存地址來(lái)引用它。而當(dāng)代碼修改如下：

int a =1 ; person p = new person();

內(nèi)存中的狀態(tài)大致如下：

p=new();使p的值=即對(duì)象的地址new()；在堆中。所以不難理解前面提到的對(duì)象的引用，所謂引用其實(shí)就是對(duì)堆內(nèi)存地址的引用?？偨Y(jié)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)不僅僅是用來(lái)解決計(jì)算問(wèn)題，而是用來(lái)解決越來(lái)越接近現(xiàn)實(shí)生活的復(fù)雜問(wèn)題。面向?qū)ο笳沁@一發(fā)展過(guò)程的產(chǎn)物，它使編程工作更貼近人們的思維方式，從而大大提高了編程效率。我們必須明白的是，面向?qū)ο蟛皇且环N編程方式，而是一種編程思維方式，包括分析、設(shè)計(jì)、編碼等。在面向?qū)ο缶幊讨?strong>數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用面向?qū)ο蠓椒ㄅcc++描述，程序的基本單元是對(duì)象，數(shù)據(jù)被封裝在對(duì)象中。類(lèi)是一個(gè)對(duì)象模板，它是一個(gè)預(yù)定義的結(jié)構(gòu)。所謂類(lèi)的實(shí)例化，就是將數(shù)據(jù)填充到模板中。

最后，我的文筆不是很好，需要改進(jìn)。寫(xiě)文章和博客的大目的是梳理自己的想法，其次是分享自己的想法。希望大家多多投訴，共同進(jìn)步。

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