Java编程思想《Thinking in Java》学习笔记

大学时期从C++编程语言学起，然后一直在学习面向对象语言C#, 学习的过程仅仅停留在 “会用” 的层面，对于编程语言的 “设计思想” 思考甚少，以至于在读这本书之前，甚至无法从根本上解释为什么一定要有初始化函数、为什么要进行访问权限控制等问题。

最近读了《Java编程思想》作为java的入门书，这本书读起来有种高屋建瓴的感觉。本文主要记录这本书读书笔记，首先对面向对象程序设计做一个概括，然后分别介绍面向对象的抽象、封装、继承、多态等特性，争取对面向对象语言JAVA的设计思想有个清醒的认识。

1.面向对象编程（OOP）概述

从机器代码、汇编语言、面向过程语言（C等）到面向对象语言是一个抽象化程度越来越高的过程，例如面向过程语言也要基于计算机结构进行设计，而面向对象语言则只需从要解决的实际问题进行建模。随着抽象的程度越来越高，入门起来也越简单。

什么是对象？一个对象是相应“类型”的实例，“类型”是对待解决问题的抽象。例如要建立汽车模型，可能需要轮子、发动机等“类型”，则一个汽车对象就有轮子、发动机等对象共同组成。“类型”对应java中类的概念，用关键词class来表示。

在面向对象编程的世界里，程序就是对象的集合，这些对象之间通过发送消息（即调用对象的方法）来通知要做的事。开发人员的目标就是将对象视为一个个服务提供者，将需要实现的服务分解为对象的集合，然后创建出能够提供理想服务的这些对象。

想象一下当你终于写出来一个类，经过测试，它实例化出的对象能够提供理想的服务。这段代码的命运是否就结束了？结果就是开始思考如何能让写的类能够复用。就像积木一样，设计的形状越一般化，很多地方都可以用，像机器人的帽子部件不能组装身体。

如果我们有一些可复用的类，则可以用它们合成一个新的类，实现组合服务。实现组合的方法就是将复用类的对象添加到当前类中。组合关系也称为 has-a 关系。

在创建了一个类A后，即使另一个类功能和它非常相似，也要新创建一个新类。那么能不能利用已有的类少写点代码呢？我们可以在A类的基础上复制一份，然后在这个副本上添加或修改一些功能来创建新类，通过继承便可以实现这一想法。

例如形状类有绘制、擦除等方法，从形状类中可以继承出三角形、圆形、矩形等子类，每个子类中虽然一些方法和父类相同，但求面积的方法各异。

通过继承得到的子类的类型和父类相同。三角形也是形状。

有时不想将某个对象按照所属的特定类型来对待，而作为它的父类对象来对待。这样就可以写出不依赖特定类型的代码，代码就不会被新添加的子类影响，那么扩展子类就非常方便了。

例如，形状类中的方法操作的都是泛化的形状，不管是三角形、圆形、还是其他各种形状。当从形状类中继承一个新形状五角星时，并不需要修改处理泛化形状的代码。

那么如果三角形想让泛化形状的方法绘制自己时，该怎么让编译器知道？

OOP中使用了后期绑定，当向对象发送消息时，调用的代码直到程序运行时才能确定。关于动态绑定的具体实现见《java学习笔记之动态绑定技术》。

为什么要进行访问控制？

程序开发人员按照角色可以大致分为两类：创建工具类的生产者、在自己的程序中使用工具类的消费者。生产者创建的类往往只给消费者看到必要的一部分，而隐藏更多的实现细节。这样做一是生产者可以改动隐藏的细节而不影响类的使用，二是防止不专业的消费者对类中重要的实现细节进行破坏。

例如现实当中的火锅底料一般只写着使用方法，而不会写具体的配方。因为对于普通的用户而言，只要根据食用方法来做就可以了，没必要了解其中各种调料的配比、熬制方法等细节。如果把火锅底料视作一个类，食用方法就是暴露给消费者的部分，配方就是实现细节。当配方稍作调整的时候，并不会影响用户的食用方法。

java中用Public、private、protect设定访问权限。