面向对象编程的基本原则

1.1.4　面向对象编程的基本原则

一般说来，面向对象的系统至少需具备三大特性：封装性、继承性、多态性。将封装、继承、多态（包括重载）等面向对象方法应用于程序的开发工具和开发过程中，不仅可以加快开发的速度，还可极大地增强程序的可维护性和可扩展性，提高代码重用率。因此，在面向对象编程过程中需要遵循这三项原则。下面对它们分别作简要介绍：

1．封装性

封装（Encapsulation）是将代码及其处理的数据绑定在一起的一种编程机制，该机制保证了程序和数据都不受外部干扰且不被误用。一个对象的基本要素包括属性和作用在属性上的操作（方法或事件）。对象的使用实现了数据抽象，它将一组数据和对这组数据的操作结合成一个内在的整体，不允许外界对这组数据任意进行访问，这里就用到了封装的原理。封装的目的是为了实现数据隐藏和数据保护，为对象提供一个对外操作的接口，外界只能从对象所提供的操作接口来认识和操作该对象。

2．继承性

继承（Inheritance）是一个对象获得另一个对象的属性的过程。继承很重要，因为它支持了层级分类的思想。众所周知，大多数事物均可按层级（即从上到下、从高到低）分类管理。显然，如果不使用层级的概念，在进行描述时，我们就不得不分别定义每个事物的所有属性。使用了继承，一个对象就只需定义使它在所属类中独一无二的属性即可，因为它可以从它的父类那里继承其他所有的通用属性。所以，完全可以这样说，正是继承机制使一个对象成为一个更具通用性的类的一个特定实例成为可能。

继承是现实生活中一个非常容易理解的概念。在面向对象的程序设计方法中，引入继承机制的目的在于：其一，避免可公用代码的重复开发，减少数据冗余；其二，增强数据的一致性，尽量降低模块间的耦合程度。

3．多态性

多态（Polymorphism）来自于希腊语，表示“多种形态”，即允许一个接口被多个同类动作所使用的特征，具体使用哪个动作与应用场合有关。所谓多态性就是当不同的对象收到相同的消息时，产生不同动作的特性。这里所说的消息可以理解为方法或事件。通俗地讲，多态性就是使用一个名称来定义不同的方法，这些方法执行类似的但又不同的操作，即以相同的接口来访问功能不同的函数，从而实现“一个接口，多种方法”。在同一个类中可有许多同名的方法，但其参数数量与数据类型不同，而且操作过程与返回值也可能会不同。称为多态或同名异式，解决了其他语言中不能重名的问题。

4．多态性、封装性与继承性的相互作用

如果使用得当，在由多态性、封装性和继承性共同组成的编程环境中可以写出比面向过程模型环境更健壮、扩展性更好的程序。精心设计的类层级结构是实现代码可重用性的基础；封装可以使你在不破坏依赖于类公共接口的代码基础上对程序进行升级迁移；而多态性则有助于编写清晰、易懂、易读、易修改的程序。