1. 编程范式与面向对象概述
面向对象编程是一种非常流行的编程范式(programming paradigm),所谓编程范式就是程序设计的方法论,简单的说就是程序员对程序的认知和理解以及他们编写代码的方式。
在前面的课程中,我们说过"程序是指令的集合",运行程序时,程序中的语句会变成一条或多条指令,然后由 CPU 去执行。为了简化程序的设计,我们又讲到了函数,把相对独立且经常重复使用的代码放置到函数中,在需要使用这些代码的时候调用函数即可。
编程其实是写程序的人按照计算机的工作方式通过代码控制机器完成任务。但是,当我们需要开发一个复杂的系统时,这种方式会让代码过于复杂,从而导致开发和维护工作都变得举步维艰。
诞生于上世纪70年代的 Smalltalk 语言引入了面向对象编程。在面向对象编程的世界里,程序中的数据和操作数据的函数是一个逻辑上的整体,我们称之为对象,对象可以接收消息,解决问题的方法就是创建对象并向对象发出各种各样的消息;通过消息传递,程序中的多个对象可以协同工作,这样就能构造出复杂的系统并解决现实中的问题。
可以用一句话来概括面向对象编程:把一组数据和处理数据的方法组成对象,把行为相同的对象归纳为类,通过封装隐藏对象的内部细节,通过继承实现类的特化和泛化,通过多态实现基于对象类型的动态分派。