面向对象深刻理解

Alan Kay（阿伦凯）总结了面型对象语言，同时也是java所基于的语言之一的SmallTalk的五个基本特性，这些特性表现了一种纯粹的面向对象程序设计方式。

　　1、万物接对象：将对象视为奇特的变量，他可以存储数据，除此之外，你还可以要求他在自身上执行操作。理论上讲，你可以抽取带求解问题的任何概念化构件，将其表现为程序中的对象。

　　2、程序是对象的集合，他们通过发送消息来告知彼此所要作什么。这里呢可以把消息想象成对某个特定对象的方法的调用请求。

　　3、每个对象都有自己的由其它对象所构成的存储。换句话说，可以通过创建包含现有对象的包的方式来创建新类型的对象。因此，在程序中构建复杂的体系，同时将其复杂性，隐藏在对象的简单性背后。

　　4、每个对象都有其类。

　　5、某一个特定类型的所有对象都可接收同样的消息。

所有面向对象程序设计（OOP Object Oriented Programming）语言都使用class这个关键字来表示数据类型；面向对象技术的应用可以将大量的问题很容易地降解为一个简单的解决方案。同时呢，面向对象程序设计的挑战之一，就是在问题空间的元素和解空间的对象之间创建一对一的映射。

面向对象是向现实世界模型的自然延伸，这是一种“万物皆对象”的编程思想。在现实生活中的任何物体都可以归为一类事物，而每一个个体都是一类事物的实例。面向对象的编程是以对象为中心。

面向对象有三大特性，封装、继承和多态。

　　封装将一类事物的属性和行为抽象成一个类，使其属性私有化，行为公开化，提高了数据的隐秘性的同时，使代码模块化。这样做提高了代码的复用性，安全性。

　　继承：进一步将一类事物共有的属性和行为抽象成一个父类，而每一个子类是一个特殊的父类--有父类的行为和属性，也有自己特有的行为和属性。这样做扩展了已存在的代码块，进一步提高了代码的复用性。

　　如果说封装和继承是为了使代码重用，那么多态则是为了实现接口重用。多态的一大作用就是为了解耦--为了解除父子类继承的耦合度。如果说继承中父子类的关系式IS-A的关系，那么接口和实现类之之间的关系式HAS-A。简单来说，多态就是允许父类引用(或接口)指向子类(或实现类)对象。很多的设计模式都是基于面向对象的多态性设计的。

如果说封装和继承是面向对象的基础，那么多态则是面向对象最精髓的理论。

面向对象五大原则

　　单一职责原则（Single-Responsibility Principle） 其核心思想为：一个类，最好只做一件事，只有一个引起它的变化。单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申，将职责定义为引起变化的原因，以提高内聚性来减少引起变化的原因。职责过多，可能引起它变化的原因就越多，这将导致职责依赖，相互之间就产生影响，从而大大损伤其内聚性和耦合度。通常意义下的单一职责，就是指只有一种单一功能，不要为类实现过多的功能点，以保证实体只有一个引起它变化的原因。 专注，是一个人优良的品质；同样的，单一也是一个类的优良设计。交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动全身，有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。

　　开放封闭原则（Open-Closed principle） 其核心思想是：软件实体应该是可扩展的，而不可修改的。也就是，对扩展开放，对修改封闭的。开放封闭原则主要体现在两个方面1、对扩展开放，意味着有新的需求或变化时，可以对现有代码进行扩展，以适应新的情况。2、对修改封闭，意味着类一旦设计完成，就可以独立完成其工作，而不要对其进行任何尝试的修改。 实现开放封闭原则的核心思想就是对抽象编程，而不对具体编程，因为抽象相对稳定。让类依赖于固定的抽象，所以修改就是封闭的；而通过面向对象的继承和多态机制，又可以实现对抽象类的继承，通过覆写其方法来改变固有行为，实现新的拓展方法，所以就是开放的。 “需求总是变化”没有不变的软件，所以就需要用封闭开放原则来封闭变化满足需求，同时还能保持软件内部的封装体系稳定，不被需求的变化影响。

　　Liskov替换原则（Liskov-Substitution Principle） 其核心思想是：子类必须能够替换其基类。这一思想体现为对继承机制的约束规范，只有子类能够替换基类时，才能保证系统在运行期内识别子类，这是保证继承复用的基础。在父类和子类的具体行为中，必须严格把握继承层次中的关系和特征，将基类替换为子类，程序的行为不会发生任何变化。同时，这一约束反过来则是不成立的，子类可以替换基类，但是基类不一定能替换子类。 Liskov替换原则，主要着眼于对抽象和多态建立在继承的基础上，因此只有遵循了Liskov替换原则，才能保证继承复用是可靠地。实现的方法是面向接口编程：将公共部分抽象为基类接口或抽象类，通过Extract Abstract Class，在子类中通过覆写父类的方法实现新的方式支持同样的职责。 Liskov替换原则是关于继承机制的设计原则，违反了Liskov替换原则就必然导致违反开放封闭原则。 Liskov替换原则能够保证系统具有良好的拓展性，同时实现基于多态的抽象机制，能够减少代码冗余，避免运行期的类型判别。

　　依赖倒置原则（Dependecy-Inversion Principle） 其核心思想是：依赖于抽象。具体而言就是高层模块不依赖于底层模块，二者都同依赖于抽象；抽象不依赖于具体，具体依赖于抽象。 我们知道，依赖一定会存在于类与类、模块与模块之间。当两个模块之间存在紧密的耦合关系时，最好的方法就是分离接口和实现：在依赖之间定义一个抽象的接口使得高层模块调用接口，而底层模块实现接口的定义，以此来有效控制耦合关系，达到依赖于抽象的设计目标。 抽象的稳定性决定了系统的稳定性，因为抽象是不变的，依赖于抽象是面向对象设计的精髓，也是依赖倒置原则的核心。 依赖于抽象是一个通用的原则，而某些时候依赖于细节则是在所难免的，必须权衡在抽象和具体之间的取舍，方法不是一层不变的。依赖于抽象，就是对接口编程，不要对实现编程。

　　接口隔离原则（Interface-Segregation Principle） 其核心思想是：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个大的总接口。 具体而言，接口隔离原则体现在：接口应该是内聚的，应该避免“胖”接口。一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上，不要强迫依赖不用的方法，这是一种接口污染。 接口有效地将细节和抽象隔离，体现了对抽象编程的一切好处，接口隔离强调接口的单一性。而胖接口存在明显的弊端，会导致实现的类型必须完全实现接口的所有方法、属性等；而某些时候，实现类型并非需要所有的接口定义，在设计上这是“浪费”，而且在实施上这会带来潜在的问题，对胖接口的修改将导致一连串的客户端程序需要修改，有时候这是一种灾难。在这种情况下，将胖接口分解为多个特点的定制化方法，使得客户端仅仅依赖于它们的实际调用的方法，从而解除了客户端不会依赖于它们不用的方法。 分离的手段主要有以下两种：1、委托分离，通过增加一个新的类型来委托客户的请求，隔离客户和接口的直接依赖，但是会增加系统的开销。2、多重继承分离，通过接口多继承来实现客户的需求，这种方式是较好的。

　　以上就是5个基本的面向对象设计原则，它们就像面向对象程序设计中的金科玉律，遵守它们可以使我们的代码更加鲜活，易于复用，易于拓展，灵活优雅。不同的设计模式对应不同的需求，而设计原则则代表永恒的灵魂，需要在实践中时时刻刻地遵守。就如ARTHUR J.RIEL在那边《OOD启示录》中所说的：“你并不必严格遵守这些原则，违背它们也不会被处以宗教刑罚。但你应当把这些原则看做警铃，若违背了其中的一条，那么警铃就会响起。”

面向对象的要素

　　(1)抽象：使用抽象可以尽可能避免过早考虑一些细节。

　　(2)封装性：保证软件部件具有优良的模块性的基础。对象是封装的最基本单位。面向对象的封装比传统语言的封装更为清晰、更为有力。

　　(3)共享性：在不同级别上促进了共享。比如：同一类中的共享（数据结构：对象，结构，特征）。在同一应用中共享（继承）。在不同应用中共享（类库机制和结构），这也是面向对象的主要优点之一

从面向对象的发展。

面向对象这一思想已经应用到整个信息系统领域和一些新兴的工业领域，比如：用户界面(特别是图形用户界面――GUI)、应用集成平台、面向对象数据库(OODB)、分布式系统、网络管理结构、人工智能领域以及并发工程、综合集成工程都有面向对象的身影。

最后，面向对象作为一种新型的独具优越性的思想正引起全世界广泛的关注和高度的重视，它被誉为"研究高技术的好方法"，在Java语言中是当之无愧的方法论，是Java的核心之一。