面向物件編程概念

物件 object

An object是具有相關state和behavior的軟體，Software objects通常用于對你在日常生活中發現的現實世界物件的建模，本課程將說明state和behavior如何在物件中表示，并說明這樣設計軟體的好處，

Object是理解面向物件技術的關鍵，現在環顧四周，你會發現許多現實世界中object的示例：你的狗，書桌，電視機和自行車，

現實世界中的object有兩個特征：它們都有state和behavior，狗具有state（name, color, breed, hungry）和behavior（braking, fetching, wagging tail），自行車也具有state（current gear, current pedal cadence, current speed）和behavior（changing gear， changing pedal， applying breaks），識別現實世界的state和behavior是深入理解面向物件的好方法，

現在花一分鐘時間觀察你附近區域的真實物件，對于你看到的每一個物件，問自己兩個問題：”該物件可能處于什么狀態？“和”該物件可以執行什么行為？“ 寫下你的觀察結果，在執行操作的程序中你會發現真實物件的復雜度各不相同，你的臺燈只有兩種可能的state（on and off）,和兩種可能的behavior（turn on and turn off），但是你的收音機可能有其他的state（on, off, current volume, current station）和behavior（turn on, turn off, increase volume, decrease volume, seek, scan, and tune），你可能還會注意到，某些objects又將包含其他objects，這些真實的觀察結果都將轉化為面向物件編程的世界，

Software objects在概念上與現實世界中的objects相似，它們也有state和related behavior ，An object 將其state儲存在fields中（一些編程語言中的variables），并通過methods（一些編程語言中的functions）暴露其behavior，Methords在物件的內部狀態上運行，并用作objects間通信的主要機制，隱藏內部state并要求通過objects間的methods執行所有的互動被稱為encapsulation（封裝） — 一個面向物件編程的基本原理，

通過把state（current speed， current pedal， and current gear）分類和提供改變state的methords，the object 可以控制外部如何使用它，例如，如果自行車有6個擋位，則更改擋位的方法可能會拒絕小于1或大于6的其它值，

將代碼系結到獨立的software objects可帶來許多好處，包括

1. 模塊化：可以獨立于其它物件的源代碼撰寫和維護該物件的源代碼，創建物件后，可以輕松地在系統內部傳遞物件，
2. 資訊隱藏：僅通過methods與物件進行互動，其內部實作的細節仍對外部隱藏，
3. 如果某個object已經存在（或許由其他開發人員撰寫），你可以在你的程式中使用該物件，這使得可以由專員實作/測驗/除錯特定的復雜物件，然后你可以放心地使用它們，
4. 可插拔性和除錯簡便性：如果一個特定的object有問題，則只需將其從應用程式中移除，然后替換為另一個即可，這類似于現實世界中的機械問題，如果螺栓斷裂，僅需替換螺栓即可，

類 class

A class 是創建物件的藍圖或者原型，本節定義了 a class 用于對實際物件的state和behavior進行建模，它特意注重基礎知識，展示一個簡單的class是怎樣清晰地建模state和behavior，

在現實世界中，你經常會發現許多同類的object，可能有成千上萬的自行車，都有相同的品牌和型號，每輛自行車都是根據相同的藍圖制造的，所以包含相同的組件，在面向物件的術語中，我們把你的自行車稱為自行車類的一個實體，A class 是創建individual objects的藍圖，

以下Bicycle class 是自行車的一種可能的實作：

class Bicycle {

    int cadence = 0;    //踏頻
    int speed = 0;    //速度
    int gear = 1;     //擋位

    void changeCadence(int newValue) {
         cadence = newValue;
    }

    void changeGear(int newValue) {
         gear = newValue;
    }

    void speedUp(int increment) {
         speed = speed + increment;   
    }

    void applyBrakes(int decrement) {
         speed = speed - decrement;
    }

    void printStates() {
         System.out.println("cadence:" +
             cadence + " speed:" + 
             speed + " gear:" + gear);
    }
}

Java語法對你來說可能很新，但是這個class的設計是基于之前對自行車物件的討論，The fields cadence, speed, and gear 代表物件的state， the methods(changeCadence, changeGear, speedUp etc.)定義了物件與外界的互動，

你可能注意到Bicycle class不包含mian 方法，那是因為它不是一個完整的application， 它只是application中可能用到的bicycle的藍圖，創建和使用Bicycle objects是application中其它類的責任，

這是一個BicycleDemo class，它創建了兩個單獨的Bicycle objects并呼叫它們的方法，

class BicycleDemo {
    public static void main(String[] args) {

        // Create two different 
        // Bicycle objects
        Bicycle bike1 = new Bicycle();
        Bicycle bike2 = new Bicycle();

        // Invoke methods on 
        // those objects
        bike1.changeCadence(50);
        bike1.speedUp(10);
        bike1.changeGear(2);
        bike1.printStates();

        bike2.changeCadence(50);
        bike2.speedUp(10);
        bike2.changeGear(2);
        bike2.changeCadence(40);
        bike2.speedUp(10);
        bike2.changeGear(3);
        bike2.printStates();
    }
}

測驗的輸出顯示兩輛自行車的pedal cadence, speed, and gear，

cadence:50 speed:10 gear:2
cadence:40 speed:20 gear:3

繼承 inheritance

繼承為組織和構造軟體提供了強大而自然的機制，本節解釋了class 如何從其superclass繼承state和behavior，并說明了如何使用Java編程語言提供的簡單語法從一個class派生（derive）另一個class，

介面 interface

interface是class和外界的契約，當a class實作a interface時，它承諾提供該介面發布的behavior，本節定義了一個簡單的interface并且說明了實作該interface的任何class的必要改變，

包 package

包是邏輯上的組織class和interface的命名空間，將你的代碼放入包里使得大型軟體專案更易于管理，本節說明了這樣做的好處，并向您介紹Java平臺提供的應用程式編程介面（API），

練一練

1. Real-world objects contain ___ and ___.
2. A software object’s state is stored in ___.
3. A software object’s behavior is exposed through ___.
4. Hiding internal data from the outside world, and accessing it only through publicly exposed methods is known as data ___.
5. A blueprint for a software object is called a ___.
6. Common behavior can be defined in a ___ and inherited into a ___ using the ___ keyword.
7. A collection of methods with no implementation is called an ___.
8. A namespace that organizes classes and interfaces by functionality is called a ___.
9. The term API stands for ___?

答案

說明
本文是橙子出于興趣愛好對Java官方教程的嘗試翻譯，會利用閑暇時間不定期更新，感興趣的朋友可以關注一下橙子，翻譯程序中盡量的對一些關鍵詞保留了英文原文，歡迎大家留言討論

年輕人不要不講武德，進來了點個贊再走啊！