面向对象的三大基本特征 和 五大设计原则

透切理解面向对象三大基本特性是理解面向对象五大基本原则的基础.
面向对象的三大基本特征 三大特性是：封装,继承,多态  
1.抽象与封装: 抽象是把系统中需要处理的数据和在这些数据上的操作结合在一起，根据功能、性质和用途等因素抽象成不同的抽象数据类型。 每个抽象数据类型既包含了数据，又包含了针对这些数据的授权操作。在面向对象的程序设计中，抽象数据类型是用“类”这种结构来实现的，每个类里都封装了相关的数据和操作。 封装是指利用抽象数据类型和基于数据的操作结合在一起，数据被保护在抽象数据类型的内部，系统的其他部分只有通过包裹在数据之外被授权的操作，才能与这个抽象数据类型进行交互。   2. 继承： 它是与传统方法不同的一个最有特色的方法。它是 面向对象的程序中两个类之间的一种关系，即一个类可以从另一个类（即它的父类）继承状态和行为。 继承父类的类称为子类。 继承的优越性：通过使用继承，程序员可以在不同的子类中多次重新使用父类中的代码，使程序结构清晰，易于维护和修改，而子类又可以提供一些特殊的行为，这些特殊的行为在父类中是没有的 。   3.多态： 是指一个程序中同名的方法共存的情况，调用者只需使用同一个方法名，系统会根据不同情况，调用相应的不同方法，从而实现不同的功能 。多态性又被称为“ 一个名字，多个方法 ”。   所谓多态就是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着， 虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。
一、三个基本特征   面向对象的三个基本特征是：封装、继承、多态。

图表 1 泛化 在上图中，空心的三角表示继承关系（类继承），在UML的术语中，这种关系被称为泛化（Generalization）。Person(人)是基类，Teacher(教师)、Student(学生)、Guest(来宾)是子类。 若在逻辑上B是A的“一种”，并且A的所有功能和属性对B而言都有意义，则允许B继承A的功能和属性。 例如，教师是人，Teacher 是Person的“一种”（a kind of ）。那么类Teacher可以从类Person派生（继承）。 如果A是基类，B是A的派生类，那么B将继承A的数据和函数。 如果类A和类B毫不相关，不可以为了使B的功能更多些而让B继承A的功能和属性。 若在逻辑上B是A的“一种”（a kind of ），则允许B继承A的功能和属性。   聚合（组合）

图表 5 依赖 这里B与A的关系只是一种依赖(Dependency)关系，这种关系表明，如果类A被修改，那么类B会受到影响。
二、五种设计原则   “面向对象设计五大原则”和良性依赖原则在应付变化方面的作用。
单一职责原则(Single-Resposibility Principle)。 “对一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。”本原则是我们非常熟悉地”高内聚性原则”的引申，但是通过将”职责”极具创意地定义为”变化的原因”，使得本原则极具操作性，尽显大师风范。同时，本原则还揭示了内聚性和耦合生，基本途径就是提高内聚性；如果一个类承担的职责过多，那么这些职责就会相互依赖，一个职责的变化可能会影响另一个职责的履行。其实OOD的实质，就是合理地进行类的职责分配。 开放封闭原则(Open-Closed principle)。 “软件实体应该是可以扩展的，但是不可修改。”本原则紧紧围绕变化展开，变化来临时，如果不必改动软件实体裁的源代码，就能扩充它的行为，那么这个软件实体设计就是满足开放封闭原则的。如果说我们预测到某种变化，或者某种变化发生了，我们应当创建抽象类来隔离以后发生的同类变化。在Java中，这种抽象是指抽象基类或接口；在C++中，这各抽象是指抽象基类或纯抽象基类。当然，没有对所有情况都贴切的模型，我们必须对软件实体应该面对的变化做出选择。 Liskov替换原则(Liskov-Substituion Principle)。 “子类型必须能够替换掉它们的基类型。”本原则和开放封闭原则关系密切，正是子类型的可替换性，才使得使用基类型模块无需修改就可扩充。Liskov替换原则从基于契约的设计演化而来，契约通过为每个方法声明”先验条件”和”后验条件”；定义子类时，必须遵守这些”先验条件”和”后验条件”。当前基于契的设计发展势头正劲，对实现”软件工厂”的”组装生产”梦想是一个有力的支持。 依赖倒置原则(Dependecy-Inversion Principle)。 “抽象不应依赖于细节，细节应该依赖于抽象。”本原则几乎就是软件设计的正本清源之道。因为人解决问题的思考过程是先抽象后具体，从笼统到细节，所以我们先生产出的势必是抽象程度比较高的实体，而后才是更加细节化的实体。于是，”细节依赖于抽象”就意味着后来的依赖于先前的，这是自然而然的重用之道。而且，抽象的实体代表着笼而统之的认识，人们总是比较容易正确认识它们，而且本身也是不易变的，依赖于它们是安全的。依赖倒置原则适应了人类认识过程的规律，是面向对象设计的标志所在。 接口分离原则(Interface-Segregation Principle)。 “多个专用接口优于一个单一的通用接口。”本原则是单一职责原则用于接口设计的自然结果。一个接口应该保证，实现该接口的实例对象可以只呈现为单一的角色；这样，当某个客户程序的要求发生变化，而迫使接口发生改变时，影响到其他客户程序的可能生性小。
良性依赖原则。”不会在实际中造成危害的依赖关系，都是良性依赖。”通过分析不难发现，本原则的核心思想是”务实”，很好地揭示了极限编程(Extreme Programming)中”简单设计”各”重构”的理论基础。本原则可以帮助我们抵御”面向对象设计五大原则”以及设计模式的诱惑，以免陷入过度设计(Over-engineering)的尴尬境地，带来不必要的复杂性。

来源：喜跃龙门

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