面向对象

2020/12/26 OOP 共 2522 字,约 8 分钟

面向对象

面向对象隐藏了面向过程具体实现的细节,把属性和行为封装成一个抽象模型,即对象,以便用专业的方法做专业的事情。

对比的是面向过程: 注重的是事情的每个步骤以及顺序,面向对象更注重事情的参与者以及各自的任务

三大特性

封装

利用抽象数据类型将数据和基于数据的操作封装在一起,使其构成一个不可分割的独立实体。数据被保护在抽象数据类型的内部,尽可能地隐藏内部的细节,只保留一些对外的接口使其与外部发生联系。用户无需关心对象内部的细节,但可以通过对象对外提供的接口来访问该对象。

优点:

  • 减少耦合:可以独立地开发、测试、优化、使用、理解和修改
  • 减轻维护的负担:可以更容易被理解,并且在调试的时候可以不影响其他模块
  • 有效地调节性能:可以通过剖析来确定哪些模块影响了系统的性能
  • 提高软件的可重用性
  • 降低了构建大型系统的风险:即使整个系统不可用,但是这些独立的模块却有可能是可用的

继承

继承实现了 IS-A 关系,例如 Cat 和 Animal 就是一种 IS-A 关系,因此 Cat 可以继承自 Animal,从而获得 Animal 非 private 的属性和方法。

继承应该遵循里氏替换原则,子类对象必须能够替换掉所有父类对象。

Cat 可以当做 Animal 来使用,也就是说可以使用 Animal 引用 Cat 对象。父类引用指向子类对象称为 向上转型 。

多态

多态分为编译时多态和运行时多态:

  • 编译时多态主要指方法的重载
  • 运行时多态指程序中定义的对象引用所指向的具体类型在运行期间才确定

运行时多态有三个条件:

  • 继承
  • 覆盖(重写)
  • 向上转型

四个基本特征

面向对象程序设计具有 4 个共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。

重写和重载的区别

重载: 在同一个作用域内,可以声明几个功能类似的同名函数,但是这些同名函数的形式参数(指参数的个数、类型或者顺序)必须不同。您不能仅通过返回类型的不同来重载函数。

重写: 子类实现父类方法

Go 是面向对象语言嘛

golang 这个语言的设计理念和 java 不同,它更信奉组合优于继承。go 不是面向对象语言,但允许 OOP 的编程风格。

封装:首字母大小写为区分,大写的暴露出来,小写的只在 package 内部用。

继承:一个 struct 可以包含另外一个 struct,同时拥有了它的 methods 以及属性。也叫匿名字段

多态:接口的使用,注意不是 struct,struct 必须是相等的。

type AnimalSounder interface {
 MakeDNA()
}

设计原则

S.O.L.I.D

简写全拼中文翻译
SRPThe Single Responsibility Principle单一责任原则
OCPThe Open Closed Principle开放封闭原则
LSPThe Liskov Substitution Principle里氏替换原则
ISPThe Interface Segregation Principle接口分离原则
DIPThe Dependency Inversion Principle依赖倒置原则

单一责任原则

修改一个类的原因应该只有一个。

换句话说就是让一个类只负责一件事,当这个类需要做过多事情的时候,就需要分解这个类。

如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在了一起,一个职责的变化可能会削弱这个类完成其它职责的能力。

开放封闭原则

类应该对扩展开放,对修改关闭。

扩展就是添加新功能的意思,因此该原则要求在添加新功能时不需要修改代码。

符合开闭原则最典型的设计模式是装饰者模式,它可以动态地将责任附加到对象上,而不用去修改类的代码。

里氏替换原则

子类对象必须能够替换掉所有父类对象。

继承是一种 IS-A 关系,子类需要能够当成父类来使用,并且需要比父类更特殊。

如果不满足这个原则,那么各个子类的行为上就会有很大差异,增加继承体系的复杂度。

接口分离原则

不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。

因此使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。

依赖倒置原则

高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象; 抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象。

高层模块包含一个应用程序中重要的策略选择和业务模块,如果高层模块依赖于低层模块,那么低层模块的改动就会直接影响到高层模块,从而迫使高层模块也需要改动。

依赖于抽象意味着:

  • 任何变量都不应该持有一个指向具体类的指针或者引用;
  • 任何类都不应该从具体类派生;
  • 任何方法都不应该覆写它的任何基类中的已经实现的方法。

其他常见原则

除了上述的经典原则,在实际开发中还有下面这些常见的设计原则。

简写全拼中文翻译
LODThe Law of Demeter迪米特法则
CRPThe Composite Reuse Principle合成复用原则
CCPThe Common Closure Principle共同封闭原则
SAPThe Stable Abstractions Principle稳定抽象原则
SDPThe Stable Dependencies Principle稳定依赖原则

1. 迪米特法则

迪米特法则又叫作最少知识原则(Least Knowledge Principle,简写 LKP),就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,不和陌生人说话。

2. 合成复用原则

尽量使用对象组合,而不是通过继承来达到复用的目的。

3. 共同封闭原则

一起修改的类,应该组合在一起(同一个包里)。如果必须修改应用程序里的代码,我们希望所有的修改都发生在一个包里(修改关闭),而不是遍布在很多包里。

4. 稳定抽象原则

最稳定的包应该是最抽象的包,不稳定的包应该是具体的包,即包的抽象程度跟它的稳定性成正比。

5. 稳定依赖原则

包之间的依赖关系都应该是稳定方向依赖的,包要依赖的包要比自己更具有稳定性。

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

子类型必须能够替换掉它们的父类型。

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

定义:高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象。即针对接口编程,不要针对实现编程

接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

接口隔离原则的含义是:建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口,尽量细化接口,接口中的方法尽量少。

参考

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