Java核心思想-面向对象编程（OOP）

什么是面向对象编程？

发展历史简述

• 1960 年：类（Class）和对象（Object）的概念首次出现在 Simula 语言中。
• 1970 年代：Smalltalk 引入了“面向对象编程（OOP）”的概念，被认为是第一个真正意义上的 OOP 语言。
• 1980 年左右：C++ 出现，推动了 OOP 的广泛流行。
• 今天：大多数主流语言都支持 OOP（Java、C++、Python、C#、Ruby、JavaScript、Go、Scala、PHP 等）。

类和对象

面向对象编程中有两个非常重要、非常基础的概念，那就是类（Cass） 和对象（Object）。

• 类（Class） 是指对某一类事物的抽象描述，包含属性和方法。
• 对象（Object） 是类的实例，是在程序中具体存在的实体。

核心定义

• 面向对象编程（OOP, Object-Oriented Programming） 是一种编程范式或编程风格。它以类或对象作为组织代码的基本单元，并将封装、抽象、继承、多态四个特性，作为代码设计和实现的基石 。
• 面向对象编程语言（OOPL, Object-Oriented Programming Language） 是支持类或对象的语法机制，并有现成的语法机制，能方便地实现面向对象编程四大特性（封装、抽象、继承、多态）的编程语言。

四大特性

封装（Encapsulation）

• 核心思想：隐藏实现、保护数据、对外提供接口。
• 实现方式： 通过 private、protected、public 等权限控制，把属性隐藏起来，通过方法来操作。
• 意义：
  • 防止数据被随意修改，提高代码的安全性和可维护性。
  • 对外只暴露必要的接口，提高类的易用性。
  • 👉 通俗理解：“把属性藏起来，通过方法管起来”。

抽象（Abstraction）

• 核心思想：提取共性，屏蔽细节。
• 实现方式： 接口、抽象类，或者只提供方法定义而隐藏实现。
• 意义：
  • 使用者只需关心做什么，不必关心怎么做。
  • 提高代码的扩展性和维护性，修改实现不影响对外接口。
  • 👉 通俗理解：“只告诉你功能，不告诉你原理”。

⚠️ 有的教程会把抽象 视为 封装的一部分（抽象 ≈ “隐藏细节、暴露共性”）

继承（Inheritance）

• 核心思想：子类复用父类的属性和方法，体现 is-a 关系。
• 模式：
  • 单继承：一个子类只能继承一个父类（Java）。
  • 多继承：一个子类可继承多个父类（C++ 支持，Java 通过接口间接实现）。
• 意义：
  • 解决代码复用问题。
  • 为多态打下基础。
  • 👉 通俗理解：“子承父业”。

多态（Polymorphism）

• 核心思想：同一接口，不同实现，表现出不同行为。
• 定义： 多态是指子类可以替换父类，在实际的代码运行过程中，调用子类的方法实现。
• 实现方式： 继承 + 方法重写、接口实现、duck typing（动态语言）。
• 多态的三种类型：
  1. 编译时多态（静态多态）
     • 通过**方法重载（Overload）**实现。
     • 编译阶段决定调用哪个方法。
     • 示例：print(int a) 和 print(String s)。
  2. 运行时多态（动态多态）
     • 通过方法重写（Override）和向上转型实现。
     • 运行时根据实际对象类型决定调用哪个方法。
     • 示例：父类 Animal 的 speak() 被子类 Dog、Cat 重写。
  3. 参数化多态（泛型多态）
     • 通过**泛型（Generics）**实现。
     • 方法或类可以操作不同类型，而无需写多份代码。
     • 示例：List<String>、List<Integer> 都能用同一个 List<T> 实现。
• 意义：
  • 提高代码的扩展性（新增子类无需修改原有逻辑）。
  • 提升代码的复用性（相同代码可适配多种对象）。
  • 是设计模式与面向对象编程技巧的核心基础。
  • 👉 通俗理解：“一个接口，多种形态”。