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什么是对象?
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课程:面向对象编程概念

什么是对象?

对象是理解面向对象技术的关键。现在环顾四周,你会发现许多现实世界的对象:你的狗,你的桌子,你的电视机,你的自行车。

现实世界的对象有两个共同特征:它们都有状态行为。狗有状态(名字,颜色,品种,饥饿)和行为(叫,接球,摇尾巴)。自行车也有状态(当前档位,当前踏频,当前速度)和行为(换档,改变踏频,刹车)。识别现实世界对象的状态和行为是开始以面向对象编程思考的好方法。

现在花一分钟观察你周围的现实世界对象。对于你看到的每个对象,问自己两个问题:“这个对象可能处于哪些状态?”和“这个对象可能执行哪些行为?”确保写下你的观察。当你这样做时,你会注意到现实世界的对象的复杂性不同;你的台灯可能只有两种可能的状态(开和关)和两种可能的行为(打开,关闭),但是你的收音机可能有其他状态(开,关,当前音量,当前频道)和行为(打开,关闭,增加音量,减小音量,搜索,扫描和调谐)。你还可能注意到一些对象反过来也包含其他对象。这些现实世界的观察都可以转化为面向对象编程的世界。

一个内部填充物的圆圈,周围由灰色楔形表示的方法,用于访问内部圆圈。

一个软件对象。


软件对象在概念上类似于现实世界的对象:它们也包含状态和相关行为。对象将其状态存储在字段中(某些编程语言中的变量),并通过方法(某些编程语言中的函数)暴露其行为。方法操作对象的内部状态,并作为对象之间通信的主要机制。隐藏内部状态并要求所有交互都通过对象的方法进行执行被称为数据封装——这是面向对象编程的基本原则。

例如,考虑一个自行车:

一个对象的图片,带有自行车方法和实例变量。

一个以软件对象为模型的自行车。


通过赋予状态(当前速度,当前踏频和当前档位)并提供改变该状态的方法,对象可以控制外部世界如何使用它。例如,如果自行车只有6个档位,换档的方法可以拒绝任何小于1或大于6的值。

将代码打包成独立的软件对象带来了许多好处,包括:

  1. 模块化:对象的源代码可以独立于其他对象的源代码进行编写和维护。一旦创建,对象可以在系统内部轻松传递。
  2. 信息隐藏:通过仅与对象的方法交互,其内部实现的细节对外界保持隐藏。
  3. 代码重用:如果一个对象已经存在(可能是由另一个软件开发人员编写),您可以在程序中使用该对象。这允许专家实现/测试/调试复杂的、特定任务的对象,然后您可以信任在您自己的代码中运行。
  4. 可插拔性和调试便利性:如果一个特定的对象出现问题,您可以将其从应用程序中简单地移除,并插入一个不同的对象作为替代。这类似于修复现实世界中的机械问题。如果一个螺栓断了,您只需要更换,而不是整个机器。

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