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面向对象编程（OOP）是一种编程思维方式和编码架构。
编程语言都提供抽象机制。普遍的说，人在用自然语言描述这个世界的时候，也是一种抽象思维，从某种程度上来说，描述世界的复杂度直接取决于抽象的类型和质量。这里的 “类型” 意思是：抽象的内容是什么？汇编语言是对底层机器的轻微抽象。接着出现的 “命令式” 语言（如 FORTRAN，BASIC 和 C）是对汇编语言的抽象。与汇编相比，这类语言已有了长足的改进，但它们的抽象原理依然要求我们着重考虑计算机的结构，而非问题本身的结构。 程序员必须要在机器模型（“解决方案空间”）和实际解决的问题模型（“问题空间”） 之间建立起一种关联。这个过程既费精力，又脱离编程语言本身的范畴。这使得程序代码很难编写，维护代价高昂。
为机器建模的另一个方法是为要解决的问题制作模型。对一些早期语言来说，如 LISP 和 APL，它们的做法是 “从不同的角度观察世界”——“所有问题都归纳为列表” 或 “所有问题都归纳为算法”。PROLOG 则将所有问题都归纳为决策链。对于这些语言，我 们认为它们一部分是 “基于约束” 的编程，另一部分则是专为处理图形符号设计的（后者被证明限制性太强）。每种方法都有自己特殊的用途，适合解决某一类的问题。只要 超出了它们力所能及的范围，就会显得非常笨拙。
面向对象的程序设计在此基础上跨出了一大步，程序员可利用一些工具表达“问题 空间”内的元素。由于这种表达非常具有普遍性，所以不必受限于特定类型的问题。我们将问题空间中的元素以及它们在解决方案空间的表示称作 “对象”（Object）。当然， 还有一些在问题空间没有对应的对象体。通过添加新的对象类型，程序可进行灵活的调整，以便与特定的问题配合。所以当你在阅读描述解决方案的代码时，也是在阅读问题的表述。与我们以前见过的相比，这无疑是一种更加灵活、更加强大的语言抽象方法。
总之，OOP 允许我们根据问题来描述问题，而不是根据运行解决方案的计算机。然而，它仍然与计算机有联系，每个对象都类似一台小计算机：它们有自己的状态并且可以进行特定的操作。这与现实世界的 “对象” 或者 “物体” 相似：它们都有自己的特征和行 为。 Smalltalk 作为第一个成功的面向对象并影响了 Java 的程序设计语言，Alan Kay 总结了其五大基本特征。通过这些特征，我们可理解“纯粹”的面向对象程序设计方法是什么样的：
1. 万物皆对象。你可以将对象想象成一种特殊的变量。它存储数据，但可 以在你对其 “发出请求” 时执行本身的操作。理论上讲，你总是可以从 要解决的问题身上抽象出概念性的组件，然后在程序中将其表示为一 个对象。
2. 程序是一组对象，通过消息传递来告知彼此该做什么。要请求调用一个 对象的方法，你需要向该对象发送消息。
3. 每个对象都有自己的存储空间，可容纳其他对象。或者说，通过封装现 有对象，可制作出新型对象。所以，尽管对象的概念非常简单，但在程 序中却可达到任意高的复杂程度。
4. 每个对象都有一种类型。根据语法，每个对象都是某个 “类” 的一个 “实 例”。其中，“类”（Class）是 “类型”（Type）的同义词。一个类最重要 的特征就是 “能将什么消息发给它？”。
5. 同一类所有对象都能接收相同的消息。这实际是别有含义的一种说法， 大家不久便能理解。由于类型为 “圆”（Circle）的一个对象也属于类型 为 “形状”（Shape）的一个对象，所以一个圆完全能接收发送给 “形状” 的消息。这意味着可让程序代码统一指挥 “形状”，令其自动控制所有 符合 “形状” 描述的对象，其中自然包括 “圆”。这一特性称为对象的 “可替换性”，是 OOP 最重要的概念之一。
Grady Booch 提供了对对象更简洁的描述：一个对象具有自己的状态，行为和标识。 这意味着对象有自己的内部数据 (提供状态)、方法 (产生行为)，并彼此区分（每个对象 在内存中都有唯一的地址）。 |
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发表于 2022-11-29 15:51:50