OOP

百科解釋

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的雛形，早在1960年的Simula語言中即可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時的程序設(shè)計領(lǐng)域正面臨著一種危機：在軟硬件環(huán)境逐漸復(fù)雜的情況下，軟件如何得到良好的維護？面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計在某種程度上通過強調(diào)可重復(fù)性解決了這一問題。20世紀(jì)70年代的SmallTalk語言在面向?qū)ο蠓矫婵胺Q經(jīng)典——以至于30年后的今天依然將這一語言視為面向?qū)ο笳Z言的基礎(chǔ)。
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計可以被視作一種在程序中包含各種獨立而又互相調(diào)用的單位和對象的思想，這與傳統(tǒng)的思想剛好相反：傳統(tǒng)的面向過程程序設(shè)計主張將程序看作一系列函數(shù)的集合，或者直接就是一系列對電腦下達(dá)的指令。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的每一個對象都應(yīng)該能夠接受數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳達(dá)給其它對象，因此它們都可以被看作一個小型的“機器”，或者說是負(fù)有責(zé)任的角色。
目前已經(jīng)被證實的是，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計推廣了程序的靈活性和可維護性，并且在大型項目設(shè)計中廣為應(yīng)用。此外，支持者聲稱面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計要比以往的做法更加便于學(xué)習(xí)，因為它能夠讓人們更簡單地設(shè)計并維護程序，使得程序更加便于分析、設(shè)計、理解。反對者在某些領(lǐng)域?qū)Υ擞枰苑裾J(rèn)。

基本理論

一項由 Deborah J. Armstrong 進(jìn)行的長達(dá)40年之久的計算機著作調(diào)查顯示出了一系列面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本理論。它們是：

類
類（Class）定義了一件事物的抽象特點。通常來說，類定義了事物的屬性和它可以做到的（它的行為）。舉例來說，“狗”這個類會包含狗的一切基礎(chǔ)特征，例如它的孕育、毛皮顏色和吠叫的能力。類可以為程序提供模版和結(jié)構(gòu)。一個類的方法和屬性被稱為“成員”。我們來看一段偽代碼：

<code>類狗
開始
私有成員:
孕育
毛皮顏色
公有成員:
吠叫()
結(jié)束
</code>

在這串代碼中，我們聲明了一個類，這個類具有一些狗的基本特征。關(guān)于公有成員和私有成員，請參見下面的繼承性一節(jié)。

對象
對象（Object）是類的實例。例如，“狗”這個類列舉狗的特點，從而使這個類定義了世界上所有的狗。而萊絲這個對象則是一條具體的狗，它的屬性也是具體的。狗有皮毛顏色，而萊絲的皮毛顏色是棕白色的。因此，萊絲就是狗這個類的一個實例。一個具體對象屬性的值被稱作它的“狀態(tài)”。
假設(shè)我們已經(jīng)在上面定義了狗這個類，我們就可以用這個類來定義對象：

定義萊絲是狗
萊絲.毛皮顏色:=棕白色
萊絲.吠叫()

我們無法讓狗這個類去吠叫，但是我們可以讓對象“萊絲”去吠叫，正如狗可以吠叫，但沒有具體的狗就無法吠叫。

方法
方法（Method）是一個類能做的事情，但方法并沒有去做這件事。作為一條狗，萊絲是會吠叫的，因此“吠叫()”就是它的一個方法。與此同時，它可能還會有其它方法，例如“坐下()”，或者“吃()”。對一個具體對象的方法進(jìn)行調(diào)用并不影響其它對象，正如所有的狗都會叫，但是你讓一條狗叫不代表所有的狗都叫。如下例：

定義萊絲是狗
定義泰爾是狗
萊絲.吠叫()

則泰爾是不會吠叫的，因為這里的吠叫只是對對象“萊絲”進(jìn)行的。

消息傳遞機制
一個對象通過接受消息、處理消息、傳出消息或使用其他類的方法來實現(xiàn)一定功能，這叫做消息傳遞機制（Message Passing）。

繼承性
繼承性（Inheritance）是指，在某種情況下，一個類會有“子類”。子類比原本的類（稱為父類）要更加具體化，例如，“狗”這個類可能會有它的子類“牧羊犬”和“吉娃娃犬”。在這種情況下，“萊絲”可能就是牧羊犬的一個實例。子類會繼承父類的屬性和行為，并且也可包含它們自己的。我們假設(shè)“狗”這個類有一個方法叫做“吠叫()”和一個屬性叫做“毛皮顏色”。它的子類（前例中的牧羊犬和吉娃娃犬）會繼承這些成員。這意味著程序員只需要將相同的代碼寫一次。在偽代碼中我們可以這樣寫：

類牧羊犬:繼承狗

定義萊絲是牧羊犬
萊絲.吠叫() /* 注意這里調(diào)用的是狗這個類的吠叫屬性。 */

回到前面的例子，“牧羊犬”這個類可以繼承“毛皮顏色”這個屬性，并指定其為棕白色。而“吉娃娃犬”則可以繼承“吠叫()”這個方法，并指定它的音調(diào)高于平常。子類也可以加入新的成員，例如，“吉娃娃犬”這個類可以加入一個方法叫做“顫抖()”。設(shè)若用“牧羊犬”這個類定義了一個實例“萊絲”，那么萊絲就不會顫抖，因為這個方法是屬于吉娃娃犬的，而非牧羊犬。事實上，我們可以把繼承理解為“是”。例如，萊絲“是”牧羊犬，牧羊犬“是”狗。因此，萊絲既繼承了牧羊犬的屬性，又繼承了狗的屬性。我們來看偽代碼：

類吉娃娃犬:繼承狗
開始
公有成員:
顫抖()
結(jié)束
類牧羊犬:繼承狗

定義萊絲是牧羊犬
萊絲.顫抖() /* 錯誤：顫抖是吉娃娃犬的成員方法。 */

當(dāng)一個類從多個父類繼承時，我們稱之為“多重繼承”。多重繼承并不總是被支持的，因為它很難理解，又很難被好好使用。

封裝性
具備封裝性（Encapsulation）的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計隱藏了某一方法的具體執(zhí)行步驟，取而代之的是通過消息傳遞機制傳送消息給它。因此，舉例來說，“狗”這個類有”吠叫()”的方法，這一方法定義了狗具體該通過什么方法吠叫。但是，萊絲的朋友蒂米并不需要知道它到底如何吠叫。從實例來看：

/* 一個面向過程的程序會這樣寫： */
定義萊絲
萊絲.設(shè)置音調(diào)(5)
萊絲.吸氣()
萊絲.吐氣()

/* 而當(dāng)狗的吠叫被封裝到類中，任何人都可以簡單地使用： */
定義萊絲是狗
萊絲.吠叫()

封裝是通過限制只有特定類的實例可以訪問這一特定類的成員，而它們通常利用接口實現(xiàn)消息的傳入傳出。舉個例子，接口能確保幼犬這一特征只能被賦予狗這一類。通常來說，成員會依它們的訪問權(quán)限被分為3種：公有成員、私有成員以及保護成員。有些語言更進(jìn)一步：Java可以限制同一包內(nèi)不同類的訪問；C#和VB.NET保留了為類的成員聚集準(zhǔn)備的關(guān)鍵字：internal（C#）和Friend（VB.NET）；Eiffel語言則可以讓用戶指定哪個類可以訪問所有成員。

多態(tài)性
多態(tài)性（Polymorphism）指方法在不同的類中調(diào)用可以實現(xiàn)的不同結(jié)果。因此，2個甚至更多的類可以對同一消息作出不同的反應(yīng)。舉例來說，狗和雞都有“叫()”這一方法，但是調(diào)用狗的“叫()”，狗會吠叫；調(diào)用雞的“叫()”，雞則會啼叫。我們將它體現(xiàn)在偽代碼上：

類狗
開始
公有成員:
叫()
開始
吠叫()
結(jié)束
結(jié)束

類雞
開始
公有成員:
叫()
開始
啼叫()
結(jié)束
結(jié)束

定義萊絲是狗
定義魯斯特是雞
萊絲.叫()
魯斯特.叫()

這樣，同樣是叫，萊絲和魯斯特做出的反應(yīng)將大不相同。多態(tài)性的概念可以用在運算符重載上，本文不再贅述。

抽象性
抽象(Abstraction)是簡化復(fù)雜的現(xiàn)實問題的途徑，它可以為具體問題找到最恰當(dāng)?shù)念惗x，并且可以在最恰當(dāng)?shù)睦^承級別解釋問題。舉例說明，萊絲在大多數(shù)時候都被當(dāng)作一條狗，但是如果想要讓它做牧羊犬做的事，你完全可以調(diào)用牧羊犬的方法。如果狗這個類還有動物的父類，那么你完全可以視萊絲為一個動物。

OOP名詞釋意

編程范型對于OOP的準(zhǔn)確定義及其本意存在著不少爭論。
通常，OOP被理解為一種將程序分解為封裝數(shù)據(jù)及相關(guān)操作的模塊而進(jìn)行的編程方式。有別于其它編程方式，OOP中的與某數(shù)據(jù)類型相關(guān)的一系列操作都被有機地封裝到該數(shù)據(jù)類型當(dāng)中，而非散放于其外，因而OOP中的數(shù)據(jù)類型不僅有著狀態(tài)，還有著相關(guān)的行為。OOP理論，及與之同名的OOP實踐相結(jié)合創(chuàng)造出了新的一個編程架構(gòu)；OOP思想被廣泛認(rèn)為是非常有用的，以致一套新的編程范型被創(chuàng)造了出來。（其它的編程范型例如函數(shù)式編程或過程序編程專注于程序運行的過程，而邏輯編程專注于引發(fā)程序代碼執(zhí)行的斷言）
對面向模擬系統(tǒng)的語言（如：SIMULA 67）的研究及對高可靠性系統(tǒng)架構(gòu)（如：高性能操作系統(tǒng)和CPU的架構(gòu)）的研究最終導(dǎo)致了OOP的誕生。
一些專家認(rèn)為Object-Orientation中的Object的本意來自于其在語法領(lǐng)域的意義，即應(yīng)將其理解為“賓語”或“操作對象”，而非一般的“對象”或“對象”。我們所見到的軟件的運行請求通常都是Subject-Oriented的，即“面向主語的”或“面向操作者的”，然而這樣將使得對操作者對象的設(shè)計變得困難而復(fù)雜。有鑒于此，部分研究人員開始了對“面向操作對象”的思考。這又一次產(chǎn)生了新的編程范型，這是前邊提到的“面向操作者”的思考模式的一項革新。
依照“面向操作對象”的原則，在程序語句中的動詞應(yīng)該被劃分到操作對象的類型之中，而與該動詞請求相關(guān)的邏輯關(guān)系也就因此將在操作對象中處理。以下是采用“面向操作對象”的方式翻譯“面向操作者”的一些例子：

面向操作者：銷售系統(tǒng)保存交易記錄。
面向操作對象：交易記錄在接受到銷售系統(tǒng)的一條請求消息后將自身保存。
面向操作者：銷售系統(tǒng)打印收據(jù)。
面向操作對象：收據(jù)在接收到銷售系統(tǒng)的一條請求消息后將自身打印。

面向?qū)ο蟮恼Z言

支持部分或絕大部分面向?qū)ο筇匦缘恼Z言即可稱為基于對象的或面向?qū)ο蟮恼Z言。
早期，完全面向?qū)ο蟮恼Z言主要包括Smalltalk等語言，目前較為流行的語言中有Java、C#、Eiffel等。隨著軟件工業(yè)的發(fā)展，比較早的面向過程的語言在近些年的發(fā)展中也紛紛吸收了許多面向?qū)ο蟮母拍�，比如C->C++，BASIC->Visual Basic->Visual Basic .NET，Pascal->Object Pascal，Ada->Ada95。

歷史

通信詞典解釋