Java面向对象编程(OOPS)完全指南：核心概念与实例详解

3 年 ago

韵, 科

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Java中的OOPS概念 – OOPS概念示例

这是文章《Java中的OOPS概念 – OOPS概念示例》的第1部分（共1部分）。

面向对象编程概念对编程非常重要。如果没有关于面向对象编程概念的了解，你将无法在面向对象编程模式下设计系统。

什么是面向对象编程模型？

面向对象编程模型围绕着对象的概念展开。什么是对象？对象是类的一个实例。它包含属性和函数。它们就像现实世界的物体一样。例如，你的汽车、房子、笔记本电脑等都是对象。它们具有一些特定的属性和方法来执行某些操作。什么是类？类定义了对象的蓝图。它们定义了对象的属性和功能。例如，笔记本电脑是一个类，而你的笔记本电脑是它的一个实例。

面向对象编程概念

抽象化
封装
多态性
继承
关联
聚合
组合

让我们逐一探究这些面向对象编程概念。我们将使用Java编程语言举例，以便您了解如何在Java中实现OOPS概念。

1. 抽象化

抽象是隐藏内部细节并以简单术语描述事物的概念。例如，一个用于相加两个整数的方法。该方法的内部处理对外界是隐藏的。在面向对象编程中，有许多实现抽象的方法，如封装和继承。Java程序也是抽象的一个很好例子。在这里，Java负责将简单的语句转换为机器语言，并隐藏了内部实现细节对外界的表现。

进一步阅读：面向对象编程中的抽象是什么？

2. 封装

封装是在面向对象编程中实现抽象的一种技术。封装用于限制对类成员和方法的访问。在面向对象编程中，使用访问修饰符关键字来进行封装。例如，在Java中，可以使用private、protected和public关键字来实现封装。

3. 多态性

多态性是指一个对象在不同情况下表现出不同的行为。多态性有两种类型 – 编译时多态性和运行时多态性。编译时多态性是通过方法重载实现的。例如，我们可以有如下的一个类。

public class Circle {

	public void draw(){
		System.out.println("Drawing circle with default color Black and diameter 1 cm.");
	}
	
	public void draw(int diameter){
		System.out.println("Drawing circle with default color Black and diameter"+diameter+" cm.");
	}
	
	public void draw(int diameter, String color){
		System.out.println("Drawing circle with color"+color+" and diameter"+diameter+" cm.");
	}
}

这里有多种绘图方法，但它们的行为不同。这是方法重载的一种情况，因为所有方法的名称相同，参数不同。编译器能够在编译时确定要调用的方法，因此被称为编译时多态性。当对象之间有”IS-A”关系时，我们实现了运行时多态性。这也被称为方法重写，因为子类必须重写超类方法以实现运行时多态性。如果我们按照超类的术语进行工作，实际实现类在运行时决定。编译器无法决定要调用哪个类的方法。此决策在运行时进行，因此称为运行时多态性或动态方法分派。

package com.Olivia.test;

public interface Shape {

	public void draw();
}

package com.Olivia.test;

public class Circle implements Shape{

	@Override
	public void draw(){
		System.out.println("Drawing circle");
	}

}

package com.Olivia.test;

public class Square implements Shape {

	@Override
	public void draw() {
		System.out.println("Drawing Square");
	}

}

形状是父类，有两个子类：圆形和正方形。以下是运行时多态性的一个例子。

Shape sh = new Circle();
sh.draw();

Shape sh1 = getShape(); //某些第三方逻辑来确定形状
sh1.draw();

在上述示例中，Java编译器不知道在运行时将使用的Shape的实际实现类，因此具有运行时多态性。

4. 继承

继承是面向对象编程的概念，一个对象基于另一个对象。继承是代码复用的机制。被继承的对象被称为超类，继承超类的对象被称为子类。在Java中，我们使用extends关键字来实现继承。下面是Java中继承的一个简单示例。

package com.Olivia.java.examples1;

class SuperClassA {

	public void foo(){
		System.out.println("SuperClassA");
	}
	
}

class SubClassB extends SuperClassA{
		
	public void bar(){
		System.out.println("SubClassB");
	}
	
}

public class Test {
	public static void main(String args[]){
		SubClassB a = new SubClassB();
		
		a.foo();
		a.bar();
	}
}

5. 关联

关联是一种面向对象编程的概念，用于定义对象之间的关系。关联定义了对象之间的多重性。例如，教师和学生对象之间存在一对多的关系。同样地，学生对象也可以与多个教师对象存在一对多的关系。然而，学生和教师对象都是相互独立的。

6. 聚合

聚合是一种特殊类型的关联。在聚合中，对象有自己的生命周期，但存在所有权关系。每当对象之间存在”有一个”（HAS-A）的关系并且有所有权时，就是聚合的情况。

7. 组合

组合是聚合的一种特例。组合是比聚合更为严格的形式。当”拥有”关系中的被包含对象无法独立存在时，那就是组合的情况。例如，房子拥有房间。在这种情况下，房间无法没有房子而存在。组合被认为优于继承，请阅读《组合与继承》了解更多信息。

进一步阅读：Java的编程

这就是有关OOPS概念的简要总结。

你可以在我们的GitHub仓库中查看更多Java示例程序。

参考资料：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/concepts/

参考文献：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/concepts/

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