面向对象编程(OOP)的核心思想主要体现在“抽象”、“封装”、“继承”和“多态”四个关键概念上。OOP方法的兴起标志着软件编程理念的一次重大变革,它强调以“对象”作为编程的基本单位,将数据与操作数据的代码封装在一起,同时支持对象之间的继承关系和不同的行为表现。
在OOP中,对象是程序的基石,它们具有自己的名称、状态和对外界消息的响应机制。对象的产生可以通过原型(prototype)或类(class)两种方式实现。原型模型借助一个具有代表性的对象来生成新的对象,而类则提供了一种通用描述,用于定义一组对象的共性特征。
对象模型的核心在于对象的生命周期管理,包括对象的创建、销毁、发送消息和响应消息。对象之间的交互依赖于消息传递机制,使得系统能够实现复杂的功能和逻辑。
对象的产生方式分为原型和类两种。原型概念在认知心理学中被用来解释概念学习的递增特性,而原型-委托是OOP中的代码共享机制。类则提供了一个通用描述,用来定义一组对象的共性特征。类与类型相关,即一个类代表了从该类产生实例的集合。然而,在继承体系下,子集(子类)对象和父集(父类)对象之间的行为相融性可能难以达到,导致了“子类型(subtype)不等于子类(subclass)”的现象。此外,在类模型基础上,元类(metaclass)的概念诞生了,类本身成为了一个可以被其他类引用的对象。
基于类、原型和元类的三种对象模型各自具有不同的特点,它们分别定义了三种不同的编程方式,导致了不同的程序设计语言。例如,C++、Java等语言采用基于类的对象模型,而其他语言可能采用基于原型或元类的对象模型,通过不同的观点诠释OOP的内涵。
面向对象编程的基本思想是将组件的实现与接口分离,并支持组件的多态性。在实现层面,OOP强调了类的继承、封装和多态性的应用,通过类的层次关系来构建复杂系统。然而,OOP对类层次关系的强调有时可能会被过度强调,而忽视了实现细节的重要性。在程序设计中,关键在于正确地定义抽象的软件组件及其行为,使用标准的分类学进行分类,以便构建高效、可移植的算法和数据结构。
面向对象编程方法强调了抽象软件组件和它们的行为的标准化分类,旨在构建真实的、高效的、语言无关的算法和数据结构。尽管实现载体可能不同(如C++、Ada等语言),但基本概念和目标保持一致。面向对象编程方法为构建可扩展、维护性和重用性高的软件系统提供了一种强大的工具。
面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)是一种计算机编程架构。OOP 的一条基本原则是计算机程序是由单个能够起到子程序作用的单元或对象组合而成。