OOP
【面向物件程式設計】（OOP）與【面向程序程式設計】在思維方式上存在著很大的差別，【面向程序程式設計】中，演算法是第一位的，資料結構是第二位的，這就明確地表述了程式員的作業方式，首先要確定如何操作資料，然后再決定如何組織資料，以便于資料操作，而【面向物件程式設計】卻調換了這個次序，【面向物件程式設計】將資料放在第一位，然后再考慮操作資料的演算法，
對于一些規模較小的問題，將問題分解為程序的開發方式比較理想，而面向物件更加適用于解決規模較大的問題，
面向物件程式設計是一種編程范式或編程風格，面向物件的程式是由類和物件組成的（以類和物件作為組織代碼的基本單元），并將封裝、抽象、繼承、多型這四個特性，作為程式設計和實作的基礎，
面向物件程式設計語言是【支持類和物件的語法機制，并有現成的語法機制，能方便地實作 OOP 的四大特性（封裝、抽象、繼承、多型）】的編程語言，
OOP 的四大特性
對于 OOP 的四大特性，我們需要知道每一個特性的如下知識：
- xxx 特性的含義
- 為了實作 xxx 特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支持，對于這四大特性，盡管大部分面向物件程式設計語言都提供了相應的語法機制來支持，但不同的編程語言實作這四大特性的語法機制可能會有所不同，
- xxx 特性存在的意義、好處
封裝
封裝（encapsulation）也被稱為資料隱藏、資料訪問保護，從形式上看，封裝就是將資料和行為組合在一起中，并對物件的使用者隱藏資料的實作方式，
物件中的資料被稱為實體域（instance field），操作資料的程序被稱為方法（method），對于每個特定的類實體（物件）都有一組特定的實體域值，這些值的集合就是這個物件的當前狀態（state），
實作封裝的關鍵在于絕對不能讓類中的方法直接地訪問其他類的實體域，程式僅通過物件的方法與物件資料進行互動，封裝給物件賦予了 “黑盒” 特征，這是提高重用性和可靠性的關鍵，這意味著一個類可以全面地改變存盤資料的方式，只要仍舊使用同樣的方法操作資料，其他物件就不會知道或介意所發生的變化，
為了實作封裝這個特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支持，這個語法機制就是訪問權限控制（訪問修飾符：public、protected、private、default），
在 Java 中，封裝就意味著所有的實體域都帶有 private 訪問修飾符（私有的實體域），并提供帶有 public 訪問修飾符的域訪問器方法和域更改器方法（公共的操作方法），
如果實體域帶有 public 訪問修飾符，這就破壞了封裝性，因為 public 實體域允許程式中的任何方法對其進行讀取和修改，
如果域訪問器方法、域更改器方法直接回傳了一個可變物件的參考，這就破壞了封裝性，在 Employee 類中就違反了這個設計原則，其中的 getHireDay() 方法回傳了一個 Date 類物件，Date 類有一個更改器方法 setTime()，可以使用 setTime() 這個方法設定毫秒數，Date 物件是可變的，這一點就破壞了封裝性，對 d 呼叫更改器方法就可以自動地改變這個雇員物件的私有狀態，
如果域訪問器方法、域更改器方法需要回傳一個可變物件的參考，應該首先對物件進行克隆（clone），
物件 clone 指的是：存放在另一個位置上的物件副本，
class Employee {
private Date hireDay;
public Date getHireDay() {
return hireDay; // Bad
}
// ...
}
Employee harry = . .
Date d = harry.getHireDay();
double tenYearsInMilliSeconds = 10 * 365.25 * 24 * 60 * 60 * 1000;
d.setTime(d.getTime() - (long) tenYearsInMilliSeconds);
// let's give Harry ten years of added seniority
// 修改后的代碼
class Employee {
public Date getHireDay() {
return (Date) hireDay.clone(); // Ok
}
// ...
}
封裝存在的意義、封裝的好處：程式僅通過物件的方法與物件資料進行互動
- 保護物件資料不被隨意修改，
- 可以改變類的內部實作，除了該類的方法之外，不會影響其他的代碼，
- 更改器方法可以執行錯誤檢查，而直接對實體域進行賦值將不會進行這些處理，例如，setSalary 方法可以檢查薪水是否小于 0，
抽象
封裝主要講的是如何隱藏資料、資料訪問保護，而抽象講的是如何隱藏方法的具體實作，讓方法的呼叫者只需要關心方法提供了哪些功能，并不需要知道這些功能是如何實作的，
我們可以借助程式設計語言提供的介面類（比如 Java 中的 interface 關鍵字語法）或者抽象類（比如 Java 中的 abstract 關鍵字語法）這兩種語法機制，來實作抽象這一特性，
實際上，抽象這個特性是非常容易實作的，并不需要非得依靠介面類或者抽象類這些語法機制來支持，換句話說，并不是說一定要為實作類抽象出介面類，才叫作抽象，即便不撰寫介面類，單純的實作類本身就滿足抽象特性，
之所以這么說，那是因為類的方法是通程序式設計語言中的 “函式” 這一語法機制實作的，通過函式包裹具體的實作邏輯，這本身就是一種抽象，呼叫者在呼叫函式的時候，并不需要去研究函式內部的實作邏輯，只需要通過函式的命名、注釋或者檔案，了解該函式提供了什么功能，就可以直接呼叫了，比如，我們在使用 C 語言的 malloc() 函式的時候，并不需要了解它的底層代碼是怎么實作的，
抽象存在的意義、抽象的好處：
- 一方面，抽象提高了代碼的可擴展性、可維護性，修改實作不需要改變定義，減少了代碼的改動范圍；
- 另一方面，抽象是處理復雜系統的有效手段，抽象能有效地過濾掉不必要關注的資訊，
繼承
繼承（inheritance）即 “is-a” 關系，是一種用于表示特殊與一般關系的，
例如，RushOrder 類由 Order 類繼承而來，在具有特殊性的 RushOrder 類中包含了一些用于優先處理的特殊方法，以及一個計算運費的不同方法；而其他的方法，如添加商品、生成賬單等都是從 Order 類繼承來的，
利用繼承，人們可以基于已存在的類構造一個新類，繼承已存在的類就是復用（繼承）這些類的方法和域，在此基礎上，還可以添加一些新的方法和域，以滿足新的需求，
從繼承關系上來講，繼承可以分為單繼承和多繼承，有些程式設計語言只支持單繼承，不支持多重繼承，比如 Java、PHP、C#、Ruby 等，而有些程式設計語言既支持單繼承，也支持多繼承，比如 C++、Python、Perl 等，
- 單繼承表示一個子類只能繼承一個父類；
- 多繼承表示一個子類可以繼承多個父類，
為了實作繼承這個特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支持，比如 Java 使用 extends 關鍵字來實作繼承，C++ 使用冒號來實作繼承（class B : public A），Python 使用 parentheses() 來實作繼承，Ruby 使用 < 來實作繼承，
繼承存在的意義、繼承的好處：繼承的一個最大好處就是代碼復用，假如兩個類有一些相同的屬性和方法，我們就可以將這些相同的部分，抽取到基類中，讓兩個子類繼承基類，這樣，兩個子類就可以重用基類中的代碼，避免代碼重復寫多遍，
不過，代碼復用這個好處也并不是繼承所獨有的，我們也可以通過其他的方式來解決代碼復用的問題，比如利用組合關系，
過度的使用繼承，繼承的層次過深、過復雜，就會導致代碼的可讀性、可維護性變差，
- 可讀性變差的原因：為了了解一個類的功能，我們不僅需要查看這個類的代碼，還需要按照繼承關系一層一層地往上查看“父類、父類的父類……”的代碼，
- 可維護性變差的原因：子類和父類高度耦合，修改父類的代碼，會直接影響到子類，
多型
一個物件變數可以指向多種實際型別的現象被稱為多型（polymorphism），在運行時自動地選擇呼叫哪個方法的現象被稱為動態系結（dynamic binding），
為了實作多型這個特性，需要程式設計語言提供一定的語法機制來支持，
- 第一個語法機制是：程式設計語言要支持繼承；
- 第二個語法機制是：程式設計語言要支持父類的物件變數可以參考子類物件；
- 第三個語法機制是：程式設計語言要支持方法的重寫（override），
在 Java 程式設計語言中，物件變數是多型的，一個父類的物件變數既可以參考一個父類的物件，也可以參考一個子類的物件，
一個 Employee 變數既可以參考一個 Employee 類的物件，也可以參考一個 Employee 類的任何一個子類的物件（例如， Manager、Executive、 Secretary 等），
對于多型特性的實作方式，除了利用 “繼承加方法重寫” 這種實作方式之外，還有其他兩種比較常見的的實作方式，一種是利用介面類語法，另一種是利用 duck-typing 語法，不過，并不是每種程式設計語言都支持介面類或者 duck-typing 這兩種語法機制，比如 C++ 就不支持介面類語法，而 duck-typing 只有一些動態語言才支持，比如 Python、JavaScript 等，
- 介面類語法：一個物件變數（介面類）可以指向多種實際型別（實作類）
- duck-typing 語法：duck-typing 可以這樣表述：“如果看起來像鴨子，叫起來像鴨子，那么它一定是鴨子”，
多型存在的意義、多型的好處：
- 多型的好處是，我們可以在一個比較穩定的、抽象的層面上編程，而不被更加具體的、易變的實作細節干擾，
- 多型也是很多設計模式、設計原則、編程技巧的代碼實作基礎，比如策略模式、基于介面而非實作編程、依賴倒置原則、里式替換原則、利用多型去掉冗長的 if-else 陳述句等，
參考資料
《Java核心技術卷一：基礎知識》（第10版）
04 | 理論一：當談論面向物件的時候，我們到底在談論什么？-極客時間 (geekbang.org)
05 | 理論二：封裝、抽象、繼承、多型分別可以解決哪些編程問題？ (geekbang.org)
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