56_面向对象语言特性

1. rust是面向对象语言吗？

Rust在设计的时候受到各种编程范式的影响，包括面向对象。

面向对象通常包含以下特性：命名对象、封装、继承。

我们所说的对象包含数据和行为，“设计模式四人帮”在《设计模式》中给出面向对象的定义如下：

• 面向对象的程序由对象组成
• 对象包装了数据和操作这些数据的过程，这些过程通常被称为方法或操作

基于以上定义，rust是面向对象的

• struct、enum包含数据
• impl块为之提供了方法
• 但在rust里，带有方法的struct、enum并没有被称为对象

2. 封装

封装指的是：调用对象外部的代码无法直接访问对象内部的实现细节，唯一可以与对象进行交互的方法就是通过它公开的API。

在rust里我们使用pub关键字来决定哪些函数或方法是公开的，而默认情况下都是私有的。

看一个案例：

pub struct AveragedCollection {
    list: Vec<i32>,
    average: f64,
}

impl AveragedCollection {
    pub fn add(&mut self, value: i32) {
        self.list.push(value);
        self.update_average();
    }

    pub fn remove(&mut self) -> Option<i32> {
        let result = self.list.pop();
        match result {
            Some(value) => {
                self.update_average();
                Some(value)
            }
            None => None,
        }
    }

    pub fn average(&self) -> f64 {
        self.average
    }

    fn update_average(&mut self) {
        let total: i32 = self.list.iter().sum();
        self.average = total as f64 / self.list.len() as f64;
    }
}

AveragedCollection结构体的list和average是私有的，需要提供对外的修改方法。

• list提供新增和删除
  • add
  • remove
• average提供访问和更新
  • average
  • update_average

这就实现了所说的封装。

3. 继承

继承指的是：使对象可以沿用另外一个对象的数据和行为，且无需重复定义相关代码。

• rust没有继承，
• 使用继承的其中一个原因：
  • 通常是希望代码能够复用。
  但在rust里我们使用默认的trait方法来实现代码的共享。因为在trait中，如果某个方法有默认实现（即默认的trait方法），那么任何实现了这个trait的类型就会自动拥有这个方法。此外，在实现trait的时候，选择覆盖trait里方法的默认实现，这就是面向对象中的子类覆盖父类方法类似。
  • 使用继承的另一个原因是使用多态。
  多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力，多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作。换句话说就是如果一些对象拥有共同的特征，那么这个对象就可以在运行时相互替换。在rust中我们可以使用泛型来构建不同类型的抽象，并使用trait约束来决定类型必须提供的某些具体特性，这个技术有时候可以叫做限定参数多态化（bounded parametric）。

不过，现在很多编程语言都不使用继承作为内置的程序设计方案了。