从零学Java(1)——面向对象编程

27 November 2013

首先要推荐一部最近看的非常赞的电影——《V字仇杀队》，其实多年前我就已经看过，近期又回顾了一遍，不仅台词剧情经典，其吐露出的思想也震人发聩。

不过瘾，那说说几本类似的书籍：大名鼎鼎的《1984》，赫胥黎的《美妙的新世界》和《我们》，其实我都没读过，不过很有兴趣，找机会拜读一下。

今天开始研读大部头《Java编程思想》，开篇第一章讲的就是“面向对象编程思想”——“对象导论”。之前学过一点python，C++，哪个（教材）也没有上来就讲最难的部分（面向对象），可这本著作偏偏反其道而行，开篇就上主菜。

细细读来，开篇即为整部著作奠定了基调，似乎要从根本上扭转我们的思想，教会我们面向对象编程。通过大略的讲解，其为我们勾勒出Java语言的面向对象的编程思想精髓，让我们能从大局着眼。看来没有一定基础，这本书肯定难啃。另外，不得不说，这种安排却有其巧妙性。最重要的是，开篇这章讲的也确实精彩。

其实自己一直以来就抵触OOP，觉得这就是一些人发明的用来折腾人的东西，明明很简单的事情，偏偏要复杂化，弄出一堆像“继承”，“多态”这样“奇葩”的词汇。不久之前读到一篇文章——《为什么说面向对象编程和函数式编程都有问题》，其吐槽了一番面向对象编程和函数式编程（说实在的，我觉得函数式编程挺好的）。其实，有句话说的好：“只有两种编程语言:一种是天天挨骂的,一种是没人用的”，这也正验证了这句话。

其实OOP能走到今天，自然有其存在的必然性。就拿昨天那篇博客《python处理csv文件》来说，正是由于有这些库文件，我们才会如此方便的解决问题，很明显，这些库是面向对象式的，用起来很简单。没错，如果我们自己写程序自己用，怎么简单怎么来，但往往我们编写的程序要让别人用，OOP在这里就起到了很好的作用，它良好的封闭性、扩展性和接口等都给了使用者大大的便捷。当然，类似C语言也可以提供给我们写好的函数接口，但“类”的接口似乎更简单和人性化。另外，阅读代码时，OOP似乎更易读，尤其对于其他程序员来说。

OOP的思想是基于所要解决的问题来考虑，而不是基于计算机结构的考虑（C语言等）。没错，完全是两种思路，OOP是将问题空间中的元素及其在解空间中的表示称为“对象”，实质是：程序通过添加新类型的对象使其自身适用于某个特定的问题。书里说的也太“玄”了吧，举个例子，我们要解决用锤子砸钉子，问题空间中的元素就是“锤子”，“砸钉子”就是解空间中的表示。“锤子”是“类”，“砸钉子”就是方法了。作者所说的“把对象想像为‘服务提供者’”的方法其实很有效，真就是OOP的简化理解。

之前读过《高效程序员的45个习惯》，其中讲到：

继承和委托分别在什么时候使用：

如果新类可以替换已有的类，并且它们之间的关系可以通过is-a来描述，就用继承。

如果新类只是使用已有的类，并且两者之间的关系可以描述为has-a或是uses-a，就用委托。

那时候还不太理解委托是什么。其实委托即本书中提到的“组合”。组合即使用现有的类合成新的类（直接使用该类的一个对象，也可以将那个类的一个对象置于某个新的类中）。组合若是动态发生的，则被称为聚合。是has-a或uses-a的关系。

继承一个类型时，也就创造了一个新的类型，这个新的类型不仅包括现有类型的所有成员，而且它复制了基类的接口。单纯继承一个类相当于复制一个一模一样的类，没有什么实用价值，我们要让子类与父类有区别，这种区别有两种方法实现：

直接在导出类（子类）中添加新方法：比如“鸟类”继承“动物类”，但是我们希望“鸟类”有自己的方法（比如翅膀颜色），就在子类中直接添加新方法。
覆盖：即在子类重新定义继承来的方法，即实用相同的接口，但是接口实现的方法不同。

覆盖法使子类与父类的接口完全相同（只是具体实现不同），即为完全相同的类型，是is-a的关系。如果在子类中直接添加新方法，即是扩展新接口，基类（父类）不能使用，是is-like-a的关系。（这里需要注意，Java除了提供“组织”和“继承”外，还提供了“代理”，“代理”是介于两者之间的一种中庸的方法。2013.12.2加）

上面解决了之前遗留的问题，我们再来看看多态性。这里要说说“后期绑定”这个概念，对于非面向对象编程的编译器，其将产生对一个具体函数名字的调用，而运行时将这个调用解析到要被执行的的代码的绝对地址，即为“前期绑定”。而对于面向对象的编译器，被调用的代码直到运行时才确定。编译器确保被调用方法存在，并对调用参数和返回值执行类型检查，但是并不知道将被执行的确切代码，这便是“后期绑定”。Java使用一小段特使的代码来替代绝对地址调用。Java中，默认情况下是动态绑定的，不需要额外的关键字来实现多态。

看看书中这段很神奇的代码：

void doSomething(Shape shape) {
	shape.erase();
	//...
	shape.draw();
}

//某处用到了doSomething
Circle circle = new Circle();
Triangle triangle = new Triangle();
Line line = new Line();
doSomething(circle);
doSomething(triangle);
doSomething(line);

这里导出类被看做是它的基类的过程类，这个过程被称为“向上转型”，doSomething总是做了它该做的事情，调用Circle的draw()，调用Line的draw()，书中没细讲原理，仅仅说了是多态的原因，留在后面慢慢研究。

Java还提供了向下转型，第一章讲的不多，这里不多介绍，另外，Java完全采用了动态内存分配方式，提供了被称为“垃圾回收器”的机制，它可以自动发现对象何时不再被使用，并继而销毁它。Java还内置了异常处理，并强制你必须使用它。Java的并发是内置于语言中的，并添加了大量额外的库支持。

今天就先从大处着眼，简单的描述了面向对象编程思想，今后继续语法上的学习。

java 19

Java 19