面向对象 OOP

Java 语言应用的编程范式中比较重要的一个是 OOP，例如，类可以实现很多接口，类只能继承一个类。

1.封装

封装是保障安全的重要方式，Java 中定义了修饰符 public, private, protected 是为了区分属性的可见范围，这是对面向对象封装特性的应用。
封装将数据保存在抽象数据结构的内部，明确定义外部可见的属性，通过这种方式来屏蔽实现的细节，既提供了数据安全的保障，又对使用方屏蔽了细节，使得协作开发双方的耦合程度大大降低，程序的可扩展性增强。

public class Person {
   public String name;
   private int age;

   public String getName(){
      return name;
   }

   public boolean isRetire() {
        return age <= 60;
    } 
}

上面的例子定义了人的两个属性，名字和年龄。名字是公开的可获取，但是不可修改。年龄也被 private 封装到了类和实例中，对外提供查询是否退休，但不提供真实年龄。

2.继承

继承定义了对象之间的关系，在 Java 中只能有一个父类，通过这样的方式能够在父类修改的时候同时扩展应用到所有子类。

public class Employee extends Person {
    private String bossName;
    private String department;
}

public class Manager extends Person {
    private String team;
}

雇员的类 Employee 继承自 Person，自动获取了 getName 和 isRetire 的方法，此时如果 Person 新定义 public 属性性别 sex，则子类 Employee 和 Boss 都可以直接获得。

3.多态

多态用来扩展父类的方法和属性。

• 在编译时 多态 体现为方法的重载

public class Student extends Person {
    public getClass(String name) {
        ...
    }
    
    public getClass(int number) {
        ...
    }
}

上面的 Student 定义了两个获得班级的方式，一个是根据名字，一个是根据学号。因为两个同名方法的变量类型不同，能够实现在编译时的多态。

• 在运行时 多态 体现为方法的重写，子类可以覆盖父类的实现

public class Processor extends Person {
    private boolean isTenure;

    public boolean isRetire() {
        return isTenure || age <= 60;
    } 
}

上面的 Processor 定义了私有属性是否获得终身教职，重载了父类 Person 的退休方法，增加了终身教职的逻辑判断。

4.类关系

• 泛化关系 Generalization

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Animal <|-- Duck
Animal <|-- Fish
Animal <|-- Zebra

用来描述继承，这里 Duck, Fish, Zebra 都是 Animal

• 实现关系 Realization

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Move <|.. Swim
Move <|.. Run
Move <|.. Jump

用来描述对接口的视线， 这里的 Swim, Run, Jump 都实现了 Move

• 聚合关系 Aggregation

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House o-- Restroom
House o-- Living room
House o-- Bedroom

用来表述整体是由部分聚合的，部分可以脱离整体存在，这里的 Restroom, Living room, Bedroom 都是 House 的一部分，且可以单独存在

• 组合关系 Composition

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Body *-- Head
Body *-- Hand
Body *-- Foot

用来表述整体由部分组成的，部分不能脱离整体存在，这里的 Head, Hand, Foot 都是 Body 的一部分，不能单独存在

• 关联关系 Association

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University "1" -- "n" Major

用来表示对象之间的联系，这里的 University 有多个 Major

• 依赖关系 Dependency

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Plant ..> Sunshine

用来表示对象之间的强关联，这里的 Plant 依赖于 Sunshine 而存在