类、对象、封装、接口、多态性简单理解（摘）

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类、对象、封装、接口、多态性简单理解

希望对于初学者有帮助

什么是类(Class)

       面向对象的思想来源于对现实世界的认知。现实世界种类繁多，难于认识和理解。但是聪明的人们学会了把这些纷繁复杂的事物进行分类，从而使世界变得井井有条。比如我们由各式各样的具体的汽车抽象出“汽车”的概念，由形形色色的具体的猫抽象出“猫”的概念，由五彩斑斓的具体的鲜花抽象出“花类”的概念等。汽车、猫、花都代表着一类事物。每一类事物都有特定的状态，比如汽车的品牌、时速、马力、耗油量、座椅数；小猫的年龄、体重、毛色；鲜花的颜色、花瓣形状、花瓣数目，都是在描述事物的状态。每类事物也都有一定的行为，比如汽车启动、行驶、加速、减速、刹车、停车；猫捉老鼠；鲜花盛开。这些不同的状态和行为将各类事物区分开来。   
       面向对象编程也采用了类的概念，把事物编写成一个个“类”。在类中，用数据表示事物的状态，用函数实现事物的行为，这样就使编程方式和人的思维方式保持一致，极大的降低了思维难度。
   
什么是封装(Encapsulation)
  
        制造汽车的过程中什么人最牛？当然不是焊钢板的，也不是装轮胎的，更不是拧螺丝的，而是设计汽车的工程师，因为他知道汽车的运行原理。但是我们开车时，需要知道汽车的运行原理吗？答案显然不需要。汽车的运行原理已经被伟大的工程师封装在汽车内部，提供给司机的只是一个简单的使用接口，司机操纵方向盘、刹车及各种按钮就可以灵活自如的开动汽车了。与制造汽车相似，面向对象技术把事物的状态和行为的实现细节封装在类中，形成一个可以重复使用的“部件”。类一旦被设计好，就可以像工业部件一样，被成千上万的对其内部原理毫不知情的程序员使用。类的设计者相当于汽车工程师，类的使用者相当于司机。这样程序员就可以充份利用他人已经编写好的“部件”，而将主要精力集中在自己的专属领域。对象是封装了数据和操作的程序块。所谓封装是为这个程序块建立显示的界面。其它对象只能向这个界面发消息，不能访问内部的私有数据和操作。比如我们要求某人“坐下”（发消息），某人接受消息后调整自己的肌肉、神经使自己坐下（操作），从而改变了他的状态（描述姿态的数据变了）。外界不必过问动用了哪几条神经，收缩了哪几块肌肉。
   
什么是接口(Interface)

        司机操纵方向盘、刹车及各种按钮就可以灵活自如的使用汽车，同样，人们通过类的接口使用类。程序员在编写类时精心地为它设计接口，而设计良好的接口不但方便其他程序员使用，还有利于类的升级改造。假设你是一个环保人士，最近你用节能的荧光灯代替了普通的白炽灯。白炽灯通过加热电阻丝照亮整个屋子；荧光灯则是激活空气中的某些分子的电子能而发光。虽然它们的原理不同，但是它们的功能却是一样的—照明。因为两种灯具有相同的接口，所以你只需拧下白炽灯，然后再拧上荧光灯即可，轻易的实现“零件”的更新换代。同样，在面向对象编程中，只要保持接口不变，你可以任意更改类的实现细节，用一个设计更好的类替换原来的类，实现类的升级换代。现在软件维护和修改的成本已经占到了整个软件开发的80%，类的这一编成思想极大的方便了程序的维护和修改，降低了软件成本。   

对象(Object)和类（Class）的区别

        作为初学者，比较容易混淆类和对象的概念。类是一个抽象的概念，对象则是类的具体实例。比如人是一个类，司马迁、李白、杜甫都是对象；首都是一个类，则北京、伦敦、华盛顿、莫斯科都是对象；动画猫是一个类，则Kitty、Grafield和Doraemon都是对象。  我们可以说Kitty猫的体重是1.5kg，而不能说猫类的体重是1.5kg；可以说刘翔在跨栏比赛中夺冠，而不说人类在跨栏比赛中夺冠。状态是描述具体对象而非描述类的，行为是由具体对象发出的而非类发出的。   

什么是继承（Extends）

        封装使程序局部化，易修改、好维护，但许多对象有相同的功能时免不了重复，所以面向对象技术有继承的机制。作为新类的基础的类称为‘基类’。从基类派生出的类称为‘派生类’。派生类继承基类中定义的所有字段、属性、方法和事件。  
        例如，我们描述了“人”这一对象。人有姓名、年龄、职业、住址等数据和吃饭、乘车、上班等操作。我们再设计一个新对象“中国人”时，它将继承“人”的所有数据和操作，再加上“说汉话”、“写汉字”、“身份证号”等“中国人”特有的数据和操作。这样，设计新对象时只要在原有对象基础上作较少的派生，如果运行无误，便将新对象入库，下次又可继续派生，如从中国人派生出“中国男人”、“中国女人”等。于是，库中各类对象按继承关系可形成一棵倒置的树，分枝不断增加，到一定时候一个新程序要用到的对象类库中全有，只要“摘取”出来就可以直接使用，几乎不用编程。

什么是多态性（Polymorphism）

       由于对象自己操作自己的数据。同一消息不同的对象均以自己的方式响应，使得一种消息可有多种响应方式，这叫多态性。例如，“吃饭”这个消息，“中国人”和“俄国人”响应不同（一用筷子，一用刀叉）
        封装、继承、多态是面向对象程序的主要特征。正是这些特征使程序安全、可靠、可重用、易维护。把这些思想用于硬件、数据库、人工智能技术、分布式计算、网络、操作系统都显示出其优越性。因而，成为当今新兴的计算机技术。特别是多媒体数据只有与相应的操作相联系才能显现出图、声、像，采用封装数据和操作的办法，有力地促进了多媒体应用技术的发展。

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