面向对象的三个基本特征

面向对象的三个基本特征是：封装、继承、多态。

封装

封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。

封装，也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。

继承

面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是 “ 继承 ” 。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。

通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

被继承的类称为 “ 基类 ” 、 “ 父类 ” 或 “ 超类 ” 。

继承的过程，就是从一般到特殊的过程。

要实现继承，可以通过 “ 继承 ” （ Inheritance ）和 “ 组合 ” （ Composition ）来实现。

在某些 OOP 语言中，一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下，一个子类只能有一个基类，要实现多重继承，可以通过多级继承来实现。

继承概念的实现方式有三类：实现继承、接口继承和可视继承。

Ø 实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；

Ø 接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力；

Ø 可视继承是指子窗体（类）使用基窗体（类）的外观和实现代码的能力。

在考虑使用继承时，有一点需要注意，那就是两个类之间的关系应该是 “ 属于 ” 关系。例如， Employee 是一个人， Manager 也是一个人，因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类，因为腿并不是一个人。

抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法，创建抽象类时，请使用关键字 Interface 而不是 Class 。

OO 开发范式大致为：划分对象 → 抽象类 → 将类组织成为层次化结构 ( 继承和合成 ) → 用类与实例进行设计和实现几个阶段。

多态

多态性（ polymorphisn ）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

实现多态，有二种方式，覆盖，重载。

覆盖，是指子类重新定义父类的虚函数的做法。

重载，是指允许存在多个同名函数，而这些函数的参数表不同（或许参数个数不同，或许参数类型不同，或许两者都不同）。

其实，重载的概念并不属于 “ 面向对象编程 ” ，重载的实现是：编译器根据函数不同的参数表，对同名函数的名称做修饰，然后这些同名函数就成了不同的函数（至少对于编译器来说是这样的）。如，有两个同名函数： function func(p:integer):integer; 和 function func(p:string):integer; 。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的： int_func 、 str_func 。对于这两个函数的调用，在编译器间就已经确定了，是静态的（记住：是静态）。也就是说，它们的地址在编译期就绑定了（早绑定），因此，重载和多态无关！真正和多态相关的是 “ 覆盖 ” 。当子类重新定义了父类的虚函数后，父类指针根据赋给它的不同的子类指针，动态（记住：是动态！）的调用属于子类的该函数，这样的函数调用在编译期间是无法确定的（调用的子类的虚函数的地址无法给出）。因此，这样的函数地址是在运行期绑定的（晚邦定）。结论就是：重载只是一种语言特性，与多态无关，与面向对象也无关！引用一句 Bruce Eckel 的话： “ 不要犯傻，如果它不是晚邦定，它就不是多态。 ”

那么，多态的作用是什么呢？我们知道，封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；它们的目的都是为了 —— 代码重用。而多态则是为了实现另一个目的 —— 接口重用！多态的作用，就是为了类在继承和派生的时候，保证使用 “ 家谱 ” 中任一类的实例的某一属性时的正确调用。

概念讲解

泛化（ Generalization ）



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 2 组合

若在逻辑上 A 是 B 的“一部分”（ a part of ），则不允许 B 从 A 派生，而是要用 A 和其它东西组合出 B 。

例如，眼（ Eye ）、鼻（ Nose ）、口（ Mouth ）、耳（ Ear ）是头（ Head ）的一部分，所以类 Head 应该由类 Eye 、 Nose 、 Mouth 、 Ear 组合而成，不是派生（继承）而成。

聚合的类型分为无、共享 ( 聚合 ) 、复合 ( 组合 ) 三类。

聚合（ aggregation ）



图表 3 共享

上面图中，有一个菱形（空心）表示聚合（ aggregation ）（聚合类型为共享），聚合的意义表示 has-a 关系。聚合是一种相对松散的关系，聚合类 B 不需要对被聚合的类 A 负责。

组合（ composition ）



图表 4 复合

这幅图与上面的唯一区别是菱形为实心的，它代表了一种更为坚固的关系 —— 组合（ composition ）（聚合类型为复合）。组合表示的关系也是 has-a ，不过在这里， A 的生命期受 B 控制。即 A 会随着 B 的创建而创建，随 B 的消亡而消亡。

依赖 (Dependency)



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。