一步一坑

面向对象的三大基本特征和五大基本原则

2019-02-19  本文已影响61人  Jacquie葭葵

参考牢记面向对象五个基本原则深入理解Java中的重写和重载
Java中方法的重写与成员变量的隐藏深入理解Java中的组合和继承
有一些个人看法,如有错误欢迎指正

一、三大基本特征

Java是一个面向对象的语言。封装、继承、多态是面向对象的三个特征。

封装

意义在于保护隐藏。隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开访问方法,且控制访问级别。Java用类实现封装,用封装实现高内聚(内部关联)和低耦合(外部关联)

继承

意义在于复用。Java的复用技术有继承组合代理,三种表现形式。

子类继承父类,是is-a关系,并且父类是已知的类,编译时就确定了。破坏了封装性,子类知道父类的细节,并且可以随意调用(除private)。但不是父类的什么都可以继承和重写,父类的静态域只能被继承,不能被重写,而是被隐藏,即调用的只能是父类的属性和方法。所以子类与父类的耦合性会非常高。由于子类可以直接使用父类实现的方法,对子类来说,一旦从父类那里继承却没有Override的部分改变了,子类也必须做相应改变。

组合,是一种拼装,拥有has-a关系。即A类内有声明为B的成员。B可以是接口,所以在编译时,还不知道具体要用到哪个类。并且调用都是用B.方法名调用的,实现细节由B决定,运行时才知道具体执行的类,且改变也不会影响A,因为A只知道传入参数和预期结果,并不关心细节。

虽然组合看起来更优秀,在都可以使用时,推荐用组合解耦合。但是有些情况(需要重写的时候)还是更加适合用继承

继承要慎用,其使用场合仅限于你确信使用该技术有效的情况。一个判断方法是,问一问自己是否需要从新类向基类进行向上转型。如果是必须的,则继承是必要的。反之则应该好好考虑是否需要继承。《Java编程思想

只有当子类真正是超类的子类型时,才适合用继承。换句话说,对于两个类A和B,只有当两者之间确实存在is-a关系的时候,类B才应该继续类A。《Effective Java

多态

目的也是为了解耦合。指允许不同类的对象对同一消息做出响应。同一个函数调用,可以自动采用不同的行为方式。

​ 分为编译时多态(参数数量不同)和运行时多态(运行时实际调用者不同)。还有一种说法是,编译时已经确定的重载,不能算作一种多态的方式。那按这种说法就只有运行时多态一种称为多态。

​ 编译时多态是方法的重载(Overload),在编译时根据参数列表选择方法名一致的方法中,用哪一个(JVM方法签名=方法名+参数列表)。

​ 运行时多态是重写(Override)运用的技术叫动态绑定(dynamic binding)即调用者声明为接口或父类(可以是普通的类也可以是抽象类),只有执行到这里才知道具体调用的是哪个类实现的那个方法。方法签名完全一致,所以会覆盖掉父类的实现,即自动向上转型


二、五大基本原则

五大基本原则分别是:单一职责(同一件事用同一个类,用参数来区分细节)、开放封闭(一旦开发好一个功能即能独立运转,新的功能随时能追加,但与之无关)、Liskov替换(动态绑定不影响调用者功能)、依赖倒置(接口和实现分离,调用者声明只用接口)、接口隔离(避免胖接口,JDK8的Defult就在缓解胖接口问题)

单一职责原则(Single-Resposibility Principle)

其核心思想为:一个类,最好只做一件事,只有一个引起它的变化。单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申。通常意义下的单一职责,就是指只有一种单一功能,不要为类实现过多的功能点,以保证实体只有一个引起它变化的原因。

开放封闭原则(Open-Closed principle)

开放封闭原则主要体现在两个方面

  1. 对扩展开放,意味着有新的需求或变化时,可以对现有代码进行扩展,以适应新的情况。

  2. 对修改封闭,意味着类一旦设计完成,就可以独立完成其工作,而不要对其进行任何尝试的修改。

Liskov替换原则(Liskov-Substituion Principle)

其核心思想是:子类必须能够替换其基类。这一思想体现为对继承机制的约束规范,将基类替换为子类,程序的行为不会发生任何变化。同时,这一约束反过来则是不成立的,子类可以替换基类,但是基类不一定能替换子类。 ​ 实现的方法是面向接口编程:将公共部分抽象为基类接口或抽象类,通过Extract Abstract Class,在子类中通过覆写父类的方法实现新的方式支持同样的职责。 ​ Liskov替换原则能够保证系统具有良好的拓展性,同时实现基于多态的抽象机制,能够减少代码冗余,避免运行期的类型判别。

依赖倒置原则(Dependecy-Inversion Principle)

其核心思想是:高层模块不依赖于底层模块,二者都同依赖于抽象; ​ 我们知道,依赖一定会存在于类与类、模块与模块之间。当两个模块之间存在紧密的耦合关系时,最好的方法就是分离接口和实现:在依赖之间定义一个抽象的接口使得高层模块调用接口,而底层模块实现接口的定义,以此来有效控制耦合关系,达到依赖于抽象的设计目标。

接口隔离原则(Interface-Segregation Principle)

其核心思想是:使用多个小的专门的接口,而不要使用一个大的总接口。 具体而言,接口隔离原则体现在:接口应该是内聚的,应该避免“胖”接口。一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上,不要强迫依赖不用的方法,这是一种接口污染。 ​ 接口有效地将细节和抽象隔离,体现了对抽象编程的一切好处,接口隔离强调接口的单一性。而胖接口存在明显的弊端,会导致实现的类型必须完全实现接口的所有方法、属性等;

分离的手段主要有以下两种:

  1. 委托分离,通过增加一个新的类型来委托客户的请求,隔离客户和接口的直接依赖,但是会增加系统的开销。

  2. 多重继承分离,通过接口多继承来实现客户的需求,这种方式是较好

JDK8允许接口有默认实现,defult方法。它的出现可以缓解胖接口问题。声明为defult的方法后,方法可以有花括号,里面可以有默认实现。default方法子类可以重写也可以不重写。

谢谢观看,如果有用麻烦点个喜欢,对我是莫大的鼓励。

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