面向对象以及相关基本定义

 摘要：本文简单介绍了面向对象的编程方式，以及与之有关的一些基本定义。

面向对象

什么是面向对象

面向对象编程是一种对现实世界建立计算机模型的一种编程方法。简称OOP（Object Oriented Programming）。

面向对象是一种编程思想，是一种思考问题的思维方式。

在现实世界中，当我们提到动物这个概念，实际上它是一个抽象的概念，而具体动物是指老虎，狮子，大象等等。

在对应的计算机模型中，我们把动物这种抽象的概念称之为Class，也就是类。而那些具体的对象称之为实例，并且用不同变量标识不同的实例。

面向对象和面向过程

面向过程与面向对象都是我们编程中，编写程序的一种思维方式。

面向过程的程序设计方式，是遇到一件事时，先做什么，再做什么，然后一步步实现的过程。

面向对象的程序设计方式，是遇到一件事时，先思考有哪些类和对象，然后思考类和对象里有哪些属性和方法，然后分析类和类之间的关系，最后一群对象合力能把事就好。

类和对象

定义

类是一组具有相同特征的对象的集合，是一个抽象的概念。类中定义了这一类对象所具有的静态属性（属性）和动态属性（方法）。

对象是一个类具体的某一个实例，是看得见摸得着的东西。世间存在的一切都可以看做是对象。

语法

定义类：

 1 public class 类名 {
 2     属性类型 属性名 = 属性值;
 3     ...
 4     public void 方法名(int i) {
 5         方法体;
 6     }
 7     ...
 8     public static void main(String[] args) {
 9         主函数方法体;
10     }
11 }

定义对象：

1 类名 对象名 = new 类名();

方法

定义

方法就是用来完成解决某件事情或实现某个功能的办法。

在Java中，声明一个方法的具体语法格式如下：

1 修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名, 参数类型 参数名, ... , 参数类型 参数名) {
2     执行语句;
3     return 返回值;
4 }

修饰符：

方法的修饰符比较多，有对访问权限进行限定的，有静态修饰符static，还有最终修饰符final等，这些修饰符在后面的学习过程中会逐步介绍。

返回值类型：

用于限定方法返回值的数据类型，返回给调用方，返回类型可以是任意类型。

如果不需要返回值，则写void，也不需要写return和返回值。如果需要返回值，则需要写一个返回类型，并且return后的返回值需要和返回类型一致。

方法名：

功能块的名字，命名规则和变量命名规则一样。

参数类型和参数名：

参数类型用于限定调用方法时传入参数的数据类型，可以为任意类型。参数类型和返回类型没有任何关系。

参数名是一个变量，用于接收调用方法时传入的数据。

参数：

参数类型和参数名组成参数。

参数可以有多个，中间用逗号隔开。

方法定义时参数称为形式参数，简称形参。方法调用时参数称为实际参数，简称实参。

形参和实参的类型、个数、顺序必须一致，名字没有要求。

执行语句：

里面可以写任何逻辑语句，表示的是此方法的具体功能。

return和返回值：

return用于结束方法以及返回方法指定类型的值。

返回值是被return语句返回的值，该值会返回给调用者。

调用

方法的调用可以通过如下方式调用：

1 类型 变量名 = 对象实例.方法名(参数);

但是在不同的情况下又有不同的区分，有的可以不写或者不能写。

是否有参数

如果有参数，那么需要在括号中填写参数，多个参数用逗号分隔： 类型 变量名 = 对象实例.方法名(参数, 参数); 。

如果没有，则不需要填写参数： 类型 变量名 = 对象实例.方法名(); 。

是否有返回值

如果方法有返回值，那么需要用接收返回值，也可以不接收，但建议用对象接收： 类型 变量名 = 对象实例.方法名(参数); 。

如果没有返回值，则不需要接收返回值： 对象实例.方法名(参数); 。

是否在当前类中使用

如果在当前类中使用，则可以直接调用，不需要通过对象实例调用： 类型 变量名 = 方法名(参数); 。

如果在其他类中使用，则需要通过对象实例调用： 类型 变量名 = 对象实例.方法名(参数); 。

如果是被statis修饰的方法，则可以通过类名调用： 类型 变量名 = 类名.方法名(参数); 。

参数传递

参数传递是指，调用方法时，将实参的值传递给形参过程。

定义方法时，参数列表中的变量，我们称为形式参数。调用方法时，传入给方法的数值，我们称为实际参数。

当调用方法时，如果传入的数值为基本数据类型（包含String类型），形式参数的改变对实际参数不影响。

当调用方法时，如果传入的数值为引用数据类型（String类型除外），形式参数的改变对实际参数有影响。

重载

同一个类中，方法名相同，参数列表不同，这种现象称为方法重载（overload）。

所谓的参数不一样，主要有两点：第一是参数的个数不一样，第二是参数的类型不一样。只要这两方面有其中的一方面不一样就可以构成方法的重载了。

重写（覆盖）

方法覆盖是说子类重新定义了父类的方法，是在两个类中，必须有相同的方法名，相同的参数列表，相同的返回类型。

被重写的方法不能拥有比父类的方法更严格的访问控制权限。

构造方法不能被继承，因此不能被重写，在子类中只能通过super关键字调用父类的构造方法。

UML类图

简介

在UML中，类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的长方形来表示，类图分为三层。

第一层是类的名称，如果是抽象类或接口，就用斜体表示，其中接口名称的上部会用<<interface>>修饰。

第二层是类的成员变量，通常是字段和属性。表示方式为： 可见性 名称:类型 [ = 缺省值 ] 。

第三层是类的成员方法。表示方式为： 可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型] 。

类的成员变量和成员方法的修饰符分为+、#、-，分别表示public、protected、private。

类之间的关系

类之间的关系有实现（Realize），泛化（Generalize），关联（Associate），聚合（Aggregate），组合（Compose），依赖（Dependency）。

其中，聚合（Aggregate），组合（Compose）属于关联（Associate），是特殊的关联（Associate）关系。

关系强度（耦合度）由高到低为：泛化=实现>组合>聚合>关联>依赖。

实现（Realize）

关系：用来表示类与接口、抽象类与接口之间的关系。

箭头：用空心三角形+虚线表示，箭头指向接口。

泛化（Generalize）

关系：泛化是一种继承关系，用来表示类与类、类与抽象类、抽象类与抽象类、接口与接口之间的关系。

箭头：用空心三角形+实线表示，箭头指向父类或父接口。

关联（Associate）

关系：关联可以是双向的，也可以是单向的；关联关系可以进一步划分为聚合及组合关系。

箭头：用实线箭头表示，双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头，单向的关联有一个箭头。

聚合（Aggregate）

关系：聚合用来表示整体与部分的关系，是一种弱的关联关系，体现为A可以包含B，但B不一定是A的一部分。

箭头：用空心的菱形+实线箭头表示，菱形指向整体。

组合（Compose）

关系：组合用来表示整体与部分的关系，是一种强的关联关系，体现了严格的整体和部分的关系，整体和部分的生命周期一样。

箭头：用实心的菱形+实线箭头表示，菱形指向整体。

依赖（Dependency）

关系：依赖用来表示两者之间的依从关系。

箭线：用虚线箭头表示，箭头指向被依赖的对象。

完整的关系图

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