《Java编程思想第4版[中文版](PDF格式)》第26章

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第　1　章 对象入门
“为什么面向对象的编程会在软件开发领域造成如此震憾的影响？”
面向对象编程（OOP）具有多方面的吸引力。对管理人员，它实现了更快和更廉价的开发与维护过程。对分析　
与设计人员，建模处理变得更加简单，能生成清晰、易于维护的设计方案。对程序员，对象模型显得如此高　
雅和浅显。此外，面向对象工具以及库的巨大威力使编程成为一项更使人愉悦的任务。每个人都可从中获　
益，至少表面如此。
如果说它有缺点，那就是掌握它需付出的代价。思考对象的时候，需要采用形象思维，而不是程序化的思　
维。与程序化设计相比，对象的设计过程更具挑战性——特别是在尝试创建可重复使用（可再生）的对象　
时。过去，那些初涉面向对象编程领域的人都必须进行一项令人痛苦的选择：
（1）　选择一种诸如Smalltalk　的语言，“出师”前必须掌握一个巨型的库。
（2）　选择几乎根本没有库的　C＋＋　（注释①），然后深入学习这种语言，直至能自行编写对象库。
①：幸运的是，这一情况已有明显改观。现在有第三方库以及标准的　C＋＋库供选用。
事实上，很难很好地设计出对象——从而很难设计好任何东西。因此，只有数量相当少的“专家”能设计出　
最好的对象，然后让其他人享用。对于成功的　OOP　语言，它们不仅集成了这种语言的语法以及一个编译程序　
（编译器），而且还有一个成功的开发环境，其中包含设计优良、易于使用的库。所以，大多数程序员的首　
要任务就是用现有的对象解决自己的应用问题。本章的目标就是向大家揭示出面向对象编程的概念，并证明　
它有多么简单。
本章将向大家解释　Java　的多项设计思想，并从概念上解释面向对象的程序设计。但要注意在阅读完本章后，　
并不能立即编写出全功能的Java　程序。所有详细的说明和示例会在本书的其他章节慢慢道来。
1。1　抽象的进步
所有编程语言的最终目的都是提供一种“抽象”方法。一种较有争议的说法是：解决问题的复杂程度直接取　
决于抽象的种类及质量。这儿的“种类”是指准备对什么进行“抽象”？汇编语言是对基础机器的少量抽　
象。后来的许多“命令式”语言（如FORTRAN，BASIC　和　C）是对汇编语言的一种抽象。与汇编语言相比，这　
些语言已有了长足的进步，但它们的抽象原理依然要求我们着重考虑计算机的结构，而非考虑问题本身的结　
构。在机器模型（位于“方案空间”）与实际解决的问题模型（位于“问题空间”）之间，程序员必须建立　
起一种联系。这个过程要求人们付出较大的精力，而且由于它脱离了编程语言本身的范围，造成程序代码很　
难编写，而且要花较大的代价进行维护。由此造成的副作用便是一门完善的“编程方法”学科。
为机器建模的另一个方法是为要解决的问题制作模型。对一些早期语言来说，如　LISP　和　APL，它们的做法是　
“从不同的角度观察世界”——　“所有问题都归纳为列表”或“所有问题都归纳为算法”。PROLOG　则将所有　
问题都归纳为决策链。对于这些语言，我们认为它们一部分是面向基于“强制”的编程，另一部分则是专为　
处理图形符号设计的。每种方法都有自己特殊的用途，适合解决某一类的问题。但只要超出了它们力所能及　
的范围，就会显得非常笨拙。
面向对象的程序设计在此基础上则跨出了一大步，程序员可利用一些工具表达问题空间内的元素。由于这种　
表达非常普遍，所以不必受限于特定类型的问题。我们将问题空间中的元素以及它们在方案空间的表示物称　
作“对象”（Object）。当然，还有一些在问题空间没有对应体的其他对象。通过添加新的对象类型，程序　
可进行灵活的调整，以便与特定的问题配合。所以在阅读方案的描述代码时，会读到对问题进行表达的话　
语。与我们以前见过的相比，这无疑是一种更加灵活、更加强大的语言抽象方法。总之，OOP　允许我们根据　
问题来描述问题，而不是根据方案。然而，仍有一个联系途径回到计算机。每个对象都类似一台小计算机；　
它们有自己的状态，而且可要求它们进行特定的操作。与现实世界的“对象”或者“物体”相比，编程“对　
象”与它们也存在共通的地方：它们都有自己的特征和行为。
Alan　Kay　总结了　Smalltalk　的五大基本特征。这是第一种成功的面向对象程序设计语言，也是Java　的基础　
语言。通过这些特征，我们可理解“纯粹”的面向对象程序设计方法是什么样的：
（1）　所有东西都是对象。可将对象想象成一种新型变量；它保存着数据，但可要求它对自身进行操作。理论　
上讲，可从要解决的问题身上提出所有概念性的组件，然后在程序中将其表达为一个对象。
（2）　程序是一大堆对象的组合；通过消息传递，各对象知道自己该做些什么。为了向对象发出请求，需向那　
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个对象“发送一条消息”。更具体地讲，可将消息想象为一个调用请求，它调用的是从属于目标对象的一个　
子例程或函数。
（3）　每个对象都有自己的存储空间，可容纳其他对象。或者说，通过封装现有对象，可制作出新型对象。所　
以，尽管对象的概念非常简单，但在程序中却可达到任意高的复杂程度。
（4）　每个对象都有一种类型。根据语法，每个对象都是某个“类”的一个“实例”。其中，“类”（Class）　
是“类型”（Type　）的同义词。一个类最重要的特征就是“能将什么消息发给它？”。
（5）　同一类所有对象都能接收相同的消息。这实际是别有含义的一种说法，大家不久