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面向对象程序设计（谭浩强版）核心精讲
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CONTENTS
目录
01
程序设计范式概述
02
核心概念体系
03
核心特性详解
04
程序设计方法论
05
典型实例分析
06
实践与进阶路径
01
程序设计范式概述
在面向对象程序设计中，对象是程序的基本单元，它包含了数据（属性）和可以操作这些数据的函数（方法）。
对象
封装是将数据和操作这些数据的方法绑定在一起，形成一个独立的单元。封装提高了软件的复用性和安全性。
封装
类是一种抽象的数据类型，它描述了具有相同属性和方法的对象集合。类是对象的模板，通过类可以创建对象。
类
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02
面向对象基本定义
继承是面向对象程序设计的重要特性之一，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码的复用和扩展。
继承
04
编程思路
面向对象程序设计以对象为中心，通过组合和继承来构建程序；而传统范式则以功能为中心，通过函数调用来实现程序逻辑。
可维护性
面向对象程序设计由于采用了封装、继承等机制，使得程序结构更加清晰，易于维护和扩展；而传统范式则容易出现“牵一发而动全身”的情况，维护难度较大。
性能开销
面向对象程序设计由于需要维护类和对象的关系，以及执行动态绑定等机制，可能会带来一定的性能开销；而传统范式则在这方面相对较轻。
代码复用
面向对象程序设计通过类和对象的封装与继承，实现了代码的高复用性；而传统范式则需要通过函数库等方式来实现代码复用，复用性相对较低。
面向对象与传统范式对比
面向对象技术发展历程
萌芽阶段
面向对象的思想最早可以追溯到20世纪60年代，当时主要用于模拟现实世界中的对象和类。
初步发展阶段
到了20世纪80年代，面向对象技术开始逐渐应用于实际软件开发中，出现了许多面向对象的编程语言，如C、Objective-C等。
成熟阶段
随着技术的不断发展，面向对象技术逐渐成熟并广泛应用于各个领域。在这一阶段，许多面向对象的设计方法和原则被提出和总结，如设计模式、重构等。
现代应用
如今，面向对象技术已经成为软件开发的主流范式之一，广泛应用于各种领域。同时，随着新技术的不断发展，面向对象技术也在不断演进和发展，如与人工智能、大数据等领域的结合等。
02
核心概念体系
类与对象本质解析
类定义
类是一种抽象的数据类型，是对象的模板，描述了一组对象的共同特征和行为。
01
对象实例化
对象是从类中创建出来的具体实例，通过对象可以调用类中的属性和方法。
02
类的成员
类的成员包括属性（数据）和方法（函数），它们共同定义了类的行为。
03
访问控制
通过访问控制，可以限制对类成员的访问权限，提高程序的封装性。
04
通过私有成员变量，隐藏对象的状态，只能通过特定的方法进行访问和修改。
通过公有方法，对私有成员变量进行访问和修改，保证数据的安全性和完整性。
通过抽象类，定义对象的共同接口和行为，提高代码的复用性和可维护性。
封装可以提高代码的复用性、可维护性和安全性，减少代码的重复和冗余。
封装性实现机制
隐藏属性
封装方法
抽象类
封装的好处
继承关系
子类可以继承父类的属性和方法，实现代码的重用和扩展。
继承方式
通过类继承，子类可以获得父类的所有成员，并根据需要进行扩展和修改。
多态性
多态性允许不同的对象对同一消息作出不同的响应，实现程序的灵活性和可扩展性。
抽象类与多态
抽象类作为基类，可以定义一组子类共同的方法，子类通过重写这些方法实现多态性。
继承与多态原理
03
核心特性详解
抽象性建模方法
抽象类和接口
面向对象建模
数据抽象
通过抽象类和接口定义对象的共同行为和属性，实现代码复用和可扩展性。
将数据和数据操作分离，通过接口隐藏数据实现封装，提高数据的安全性和可维护性。
使用UML等工具进行面向对象的建模，将现实世界中的实体抽象为类，通过继承、关联等方式建立类之间的关系。
多态性应用场景
在同一个类中定义多个方法，通过参数类型和数量的不同实现不同的功能。
方法重载
子类重写父类的方法，实现多态性，通过父类引用调用子类的方法。
方法重写
不同的类实现相同的接口，通过接口引用实现多态，实现不同类对象的统一管理和调用。
接口多态
动态绑定技术实现
动态类型绑定
在运行时确定对象的类型，通过虚函数表实现方法的动态绑定，实现动态多态。
动态属性绑定
动态代理
在运行时动态地给对象添加属性，通过反射机制实现属性的动态绑定，提高代码的灵活性和可扩展性。
在运行时动态地创建代理对象，通过代理对象实现对目标对象的访问和控制，增强代码的灵活性和安全性。
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程序设计方法论
依赖倒置原则
高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。
开放封闭原则
软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。
接口隔离原则
多个特定功能的接口应当