【云駐共創】被吹捧了很多年的面向對象編程真的就這么完美嗎？

大家好，我是冰河~~

說到面向對象，相信很多小伙伴都已經很熟悉了，畢竟像Java、C++這種編程語言長期排在編程語言榜的前列，而且幾乎每一所大學的軟件工程專業和計算機專業都會開設Java和C++相關的課程。在上學時，老師就會給我們將什么是對象、什么類。比如：在Java中，萬物皆對象。

說到這兒，盡管有很多小伙伴對面向對象的概念已經很很熟了，但是到底什么是面向對象編程？面向對象有哪些特性？面向對象編程能夠為我們帶來哪些便利？面向對象又有哪些不足呢？

很少有人深究過這些問題，相信不少小伙伴都是都是一知半解的，今天，我們就一起來聊聊面向對象這個話題。

什么是面向對象編程？

首先，我們來聊聊什么是面向對象編程。面向對象編程的英文是Object Oriented Programming，簡稱OOP。在面向對象中有兩個最重要，也是最基本的概念，那就是：類和對象。

這兩個概念最早出現到 Simula 編程語言中。而真正第一次使用面向對象編程這個概念的是在 Smalltalk 語言中。而 Smalltalk 語言也被公認為是世界上第一個真正意義上的面向對象編程語言。

發展到今天，面向對象的編程語言越來越多，像C++、Java、Go、Python、C#、Object-C、Scala等都是面向對象編程語言。

其實，面向對象編程和面向對象編程語言是有著本質的區別的。

面向對象編程： 面向對象編程更多的是指一種編程約束，以類和對象這兩個概念作為輸出的載體，并提供 封裝、繼承、抽象、多態 四個特性。

面向對象編程語言： 面向對象編程語言本質上就是一種輸出表達面向對象的工具，它能夠將程序員的所思所想轉換成計算機能夠識別的二進制碼，最終能夠在計算機上運行。

面向對象有哪些特性？

前面我們已經簡單的提及了面向對象的四大特性：封裝、繼承、抽象和多態 。

封裝

封裝，顧名思義，就是將要訪問的數據保護起來，不讓外界直接訪問類的屬性和字段，而是對外提供有限的訪問接口，授權外部僅能通過類提供的接口進行訪問。例如，我們以Java語言為例，寫一個只包含用戶姓名userName和用戶年齡userSex的User類。

public class User{ private String userName; private Integer userSex; public void setUserName(String userName){ this.userName = userName; } public String getUserName(){ return this.userName; } public void setUserSex(Integer userSex){ this.userSex = userSex; } public Integer getUserSex(){ return this.userSex; } }

在這個User類中，總共有兩個屬性，也叫做類的成員變量，分別為userName和userSex。userName表示用戶的姓名，userSex表示用戶的名稱。

我們無法直接訪問User類中的userName和userSex屬性，因為它們都是被privaite修飾符修飾的。但是我們可以通過如下四個方法訪問者兩個屬性。

void setUserName(String userName)

String getUserName()

setUserSex(Integer userSex)

Integer getUserSex()

這種封裝特性能夠提高類的易用性，減少編程過程中代碼出錯的風險。

繼承

繼承在編程語言里最直接的體現就是父子類的關系，在Java中使用 extends 關鍵字實現繼承，而在C++中使用冒號（:） 表示繼承關系。

例如，我們以 Java 語言為例，創建一個Student類，繼承User類，如下所示。

public class Student extends User{ private String studentNo; public void setStudentNo(String studentNo){ this.studentNo = studentNo; } public String getStudentNo{ return this.studentNo; } }

此時，Student 類對象就能夠通過 User 類對象提供的 public 方法訪問 User 類對象的屬性。

繼承最大的好處就是能夠實現代碼的復用。

抽象

抽象主要指的是隱藏方法的具體實現，讓方法的調用者無需關心方法的具體實現，只需要關心類提供了哪些功能即可。

例如，在 Java 編程語言中，實現抽象最直觀的就是 接口和抽象類。 接口使用 interface 關鍵字修飾， 抽象類使用 abstract 關鍵字修飾。

例如，以 Java語言為例，Student 類的業務邏輯接口 StudentService 如下所示。

public interface StudentService{ public abstract Student getStudentByNO(String studentNo); }

實現 StudentService 接口的 AbstractStudent 抽象類。

public abstract class AbstractStudent{ @Override public Student getStudentByNO(String studentNo){ //省略無數代碼 return student; } public abstract void visitStudent(String studentNo); }

抽象更多的是能夠讓程序的設計和實現分離。

多態

多態指的是子類可以替換父類，實際運行程序的代碼時，調用子類的方法實現。例如，下面的User類和Student類。

User類：

public class User{ private String userName; private Integer userSex; public void setUserName(String userName){ System.out.println("調用User類的setUserName()方法..."); this.userName = userName; } public String getUserName(){ return this.userName; } public void setUserSex(Integer userSex){ this.userSex = userSex; } public Integer getUserSex(){ return this.userSex; } }

Student類：

public class Student extends User{ private String studentNo; public void setUserName(String userName){ System.out.println("調用Student類的setUserName()方法..."); this.userName = userName; } public void setStudentNo(String studentNo){ this.studentNo = studentNo; } public String getStudentNo{ return this.studentNo; } }

我們運行如下代碼。

public static void main(String[] args){ User user = new Student(); user.setUserName("冰河"); }

此時，會在命令行輸出如下語句：

調用Student類的setUserName()方法...

多態最大的好處就是提高了程序的可擴展性。

面向對象編程有哪些好處？

面向對象編程是有諸多好處的，例如文章前面介紹的如下優點：

封裝特性能夠提高類的易用性，減少編程過程中代碼出錯的風險。

繼承最大的好處就是能夠實現代碼的復用。

抽象更多的是能夠讓程序的設計和實現分離。

多態最大的好處就是提高了程序的可擴展性。

除此之外，面向對象編程在并發領域也是由明顯的優勢的。在并發編程領域，我們可以使用面向對象的封裝特性將共享變量封裝到一個類中，并且這個共享變量使用 private 修飾，也就是說這個共享變量無法被外界直接訪問。它只能通過這個類提供的有限個方法進行訪問，并且這些方法都通過加鎖的方式保證線程安全。這就避免了多個線程同時方法這個共享變量引起的線程安全問題。

面向對象編程有哪些不足？

盡管面向對象編程存在著諸多的好處，但是它也有美中不足的部分。

萬物皆對象，大量的創建對象會占用大量的內存空間。

需要有一定的軟件支持環境。

不太適用于開發一些計算機底層的應用，例如芯片開發，單片機開發等。

不太適用于一些大型的MIS系統的開發。

性能不如面向過程編程高。

不適合開發實時性要求特別高的指令傳輸系統。

好了，今天有關面向對象的知識我們就分享到這兒吧，我是冰河，我們下期見~~

本文整理自華為云社區內容共創活動：面向對象編程的利弊是什么？查看活動詳情。

Java JDK 面向對象編程

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