介绍
面向对象编程(OOP)是一种计算机编程模型,它围绕数据或对象而非函数和逻辑来组织软件设计。对象可以定义为具有独特属性和行为的数据字段。.
面向对象编程 (OOP) 关注的是开发者想要操作的对象,而不是操作这些对象所需的逻辑。这种方法适用于大型、复杂且需要频繁更新或维护的软件编程,例如制造和设计类应用以及移动应用。例如,OOP 可以用于开发系统仿真软件。.
面向对象编程的组织结构也使得这种方法适用于协作开发,在协作开发中,项目会被分成多个小组。面向对象编程的其他优点包括代码可重用性、可扩展性和高效性。.
面向对象编程的第一步是收集程序员想要操作的所有对象,并确定它们之间的关系——这种做法称为数据建模。.
对象的例子可以从物理实体(例如用姓名和地址等属性描述的人)到小型计算机程序(例如小部件)不等。.
当识别出一个对象时,它会被标记上一个对象类,该类定义了对象包含的数据类型以及可以操作这些数据的任何逻辑序列。每个不同的逻辑序列都称为一个方法。对象可以通过称为消息的明确定义的接口进行通信。.
面向对象编程的结构是什么?
面向对象编程的结构或基本组成部分包括以下几类:
- 类是用户定义的数据类型,它为各个对象、属性和方法提供蓝图。.
- 对象是类的实例,它们使用特定定义的数据创建。对象可以对应于现实世界中的物体,也可以对应于抽象实体。当一个类最初被定义时,只有它的描述被定义。.
- 方法是对象可以执行的功能。它们定义在类中,用于描述对象的行为。类定义中的每个方法都以对实例对象的引用开头。此外,对象内部的子程序称为实例方法。程序员使用方法是为了提高代码的可重用性,或在同一时间维护对象的功能。.
- 属性表示对象的状态。换句话说,它们是区分类的特征。对象的数据存储在属性部分。类属性属于类本身,并在类模板中定义。.
面向对象编程的主要原则是什么?
- 封装。封装原则指出,所有重要信息都包含在一个对象内部,只有选定的信息才会被公开。每个对象的实现和状态都保存在一个私有的类中。其他对象无法访问该类,也没有权限对其进行修改。它们只能调用一系列公共函数或方法。这种数据隐藏机制提高了应用程序的安全性,并防止了数据损坏。.
- 抽象。对象只暴露对其他对象有用的内部机制,并隐藏所有不必要的实现代码。派生类可以扩展其功能。这种概念可以帮助开发人员更轻松地进行后续的更改或添加。.
- 继承。类可以重用其他类的代码和功能。对象之间可以建立关系和子类,使开发人员能够在保持独特层次结构的同时重用通用逻辑。继承使数据分析更加顺畅,缩短了开发时间,并确保了更高的准确性。.
- 多态性是指对象被设计成可以共享行为并具有多种形式。程序会根据父类确定该对象的每种实现所需的含义或用途,从而减少重复代码的编写。然后创建一个子类来扩展父类的功能。多态性使得不同类型的对象可以通过接口传递。.
- 语法。这是一套规则,用于定义编程语言中单词和标点符号的组织方式。.
- 耦合度。这是指软件元素彼此连接的程度。例如,如果一个类更改了其属性,则所有其他类也会随之更改。.
- 关联。这是一个或多个类之间的关系。关联可以是一对一、多对多、一对多或多对一。.
面向对象编程语言的例子有哪些?
虽然 Simula 被认为是第一个面向对象编程语言,但如今许多其他编程语言也与 OOP 结合使用。然而,有些编程语言比其他语言更适合 OOP。例如,被认为是纯 OOP 语言的编程语言将所有事物都视为对象。其他一些编程语言主要为 OOP 设计,但也包含一些过程式处理。一些最流行的编程语言是专门为 OOP 设计的,或者在设计之初就考虑到了 OOP。.
例如,流行的纯面向对象编程语言包括:
- 红宝石
- Scala
- 玉
- 翠
主要为面向对象编程 (OOP) 设计的编程语言包括:
- Java
- Python
- C++
其他与面向对象编程 (OOP) 搭配使用的编程语言包括:
- Visual Basic .NET。.
- PHP
- JavaScript
面向对象编程有哪些好处?
面向对象编程的优点包括:
- 模块化。封装使对象能够自包含,从而简化调试和协作开发。.
- 代码重用可以通过继承来实现,这意味着团队不必多次编写相同的代码。.
- 生产力。程序员可以使用多个库和可重用代码快速构建新应用程序。.
- 它易于扩展和调整。程序员可以独立实现系统功能。.
- 安全性。通过封装和抽象,复杂的代码被隐藏起来,软件维护变得更加容易,互联网协议也得到了保护。.
- 灵活性。多态性使函数能够适应它所在的类。不同的对象也可以通过接口传递信息。.
- 代码维护:系统的部分内容可以进行更新和维护,而无需进行重大调整。.
- 成本更低。其他优势,例如可维护性和可重用性,也能降低开发成本。.
对面向对象编程的批评
开发者对面向对象编程模型提出了诸多批评。其中最大的担忧在于,它过分强调软件开发的数据部分,而忽视了计算或算法本身。此外,面向对象编程代码编写起来可能更复杂,编译时间也更长。.
其他常见的批评还包括继承带来的缺点,例如基类脆弱。此外,对象在单独使用时有时更清晰,但在实际应用中却更难理解。.
其他面向对象编程方法包括:
- 函数式编程包括 Erlang 和 Scala 等语言,这些语言用于电信和容错系统。.
- 结构化或模块化编程。这包括像 PHP 和 C# 这样的语言。.
- 命令式编程是面向对象编程的另一种替代方案,它更注重功能而非模型。命令式编程语言包括 C++ 和 Java。.
- 声明式编程:这种编程风格只包含对预期任务或结果的描述,而不包含实现方式。声明式编程语言包括 Prolog 和 Lisp。.
- 逻辑编程更侧重于形式逻辑,并使用诸如Prolog之类的语言,它包含一系列语句,这些语句表达了关于问题领域的各种事实或规则。它专注于那些可以从基于规则的逻辑查询中获益的任务。.
结果
大多数高级编程语言允许开发者组合使用不同的模型,因为它们可以用于不同的编程方法。例如,JavaScript 和 Scala 既可以用于面向对象编程 (OOP),也可以用于函数式编程。.









