2.2.2 面向對象的基本概念

系統開發是一個問題求解的過程，開發軟件系統的目的就是解決某個（或某一組）特定的問題領域中的問題。所謂問題領域，就是指軟件系統所模擬的真實世界中的系統，如銀行的自動存取款系統、學校的學籍管理系統、制造企業的生產管理系統等。

1.對象

對象是指要研究的任何事物。從一輛車到一個車庫，從一條信息到一個數據庫，甚至航天飛機或空間站都可看作對象。對象不僅能表示有形的實體，也能表示無形的（抽象的）規則、計劃或事件。對象是由數據（描述事物的屬性）和作用于數據的操作（體現事物的行為）構成的一個獨立封裝體。從程序設計者的角度看，對象是一個程序模塊；從用戶的角度看，對象為他們提供相應的功能。對對象的操作通常稱為方法。一個對象請求另一個對象為其服務的方式是發送消息。

2.類

類是對象的模板，即類是對一組有相同數據和相同操作的對象的定義，一個類所包含的方法和數據描述一組對象的共同屬性和行為。類是在對象之上的抽象；對象則是類的具體化，是類的實例，類的層次圖如圖2-2所示。

3.消息

消息是對象之間進行通信的一種規格說明，其一般由3個部分組成，即接收消息的對象、消息名及傳遞的數據。

4.封裝

封裝是一種信息隱蔽技術，它體現為類的說明，是對象的重要特性。封裝是將數據和加工該數據的方法（函數）封裝為一個整體，以實現獨立性很強的模塊功能，使用戶只能見到對象的外部特性（對象能接收哪些消息，具有哪些處理能力），而無法知道對象的內部特性（保存內部狀態的私有數據和實現加工能力的算法）。封裝的目的在于把對象的設計者和對象的使用者分開，使用者不必知曉行為實現的細節，只需用設計者提供的消息來訪問該對象。

5.繼承性

繼承性是子類自動共享父類數據和方法的機制，它由類的派生功能體現。一個類可直接繼承其他類的全部描述，還可修改和擴充。繼承具有傳遞性。繼承分為單繼承（一個子類只有一個父類）和多重繼承（一個子類有多個父類）。類的對象是各自封閉的，如果沒有繼承性機制，則類的對象中的數據、方法就會出現大量重復。繼承不僅支持系統的可重用性，還促進系統的可擴充性。

6.多態性

多態性對象可根據所接收的消息做出動作。同一消息被不同的對象接收時可產生完全不同的行動，這種現象稱為多態性。利用多態性，用戶可發送一個通用消息，而將所有的實現細節都留給接收消息的對象自行決定，如此，同一消息即可調用不同的方法。例如，Print消息被發送給一張圖或表時調用的打印方法與將同樣的Print消息發送給一份正文文件而調用的打印方法完全不同。多態性的實現會受到繼承性的支持，利用類繼承的層次關系，把具有通用功能的協議存放在類層次中盡可能高的地方，而將實現這一功能的不同方法置于較低層次，這樣，在這些低層次上生成的對象就能給通用消息以不同的響應。在面向對象編程語言（Object-Oriented Programming Language,OOPL）中可通過在派生類中重定義基類函數（定義為重載函數或虛函數）來實現多態性。