面向对象编程的理解与分析

面向对象编程的理解与分析

（对象本质论）

引言

提起面向对象的概念， 我想对于每位程序员来说，对他的理解各有独到见解，有的深入肌理，有的剑走偏锋。但是无论如何， 我想对于下面的几个概念性的问题应该值得我们去重视：类，对象，继承，封装，多态。正是由于这些元素构成了我们面向对象设计的基本逻辑。 理解面向对象好的方法就是用实际生活来类比对象世界，下面就以人类的角度分析来说明：计算机世界中的对象，同时也是用对象的逻辑反思人类。

对象的衍生

对象和人 ，两个世界，一样的情怀。

对象就好比我们现实生活中的人类，生则入世，死则离世。 首先我们看下人类的出生：每个人都要经过婴儿落世，成为一个现实生活的个体，但是在这个过程中，熟不知十月怀胎正是个体衍生的复杂演变过程，母亲为胎儿提供了良好的环境及其养分。在这个过程就是正正的一次生物化构造。而在我们程序设计中，对象衍生也是一次

构造过程，先手在内存中分配存储空间；然后初始化其附加成员，就像给人取名字一样，最后调用构造函数初始化。但是在其附加成员过程中，就好像人出生落地没有任何物品一样，在其构建成功后才赋给了一样。这些操作可能在随后操作完成，通过属性或者方法来给其必要的信息。对象的衍生说白了就是，构建对象的基本初始化构造过程。

我们个体人的存在也存在工种之分，在对象世界里也一样，我们称之为数据类型，但是我们人类在所形成的规则下农民在田地里务农，工人在工厂生产，对象也可以进行标准规则分类，值类型与引用类型，而在程序运行过程中，存储内存的位置不一样，值类型存储在线程的堆栈上，而引用类型位于托管堆上一样。正如农民可以进城务工，工人可以返乡务农，我们把这样的过程在程序中体现为装箱与拆箱（Boxing and UBoxing）,在人类世界中，每个人都有姓名，年龄，籍贯等描述自己的信息，同时每个人都有不同的行为操作这些信息。 比如 我们出生后，就有父母给我们起好了名字，但是在现实生活中，根据需要，我们每个人都有可以更改自己的名字的权利。在程序世界里，我们把这样的更改行为叫做方法，名字叫做属性，我们可以通过方法来改变我们对象的属性。

人与人直接交流通过语言交流，当人一出生，便就开始了跟这个世界进行沟通，形成相互关系，融入到社会群体中去。在对象世界里，通过也可以将对象与对象联系起来，对象之间的交互性操作方式，我们会在”设计模式”中讲到。

对象的生存之道

对象生存环境是CLR，而人类的生存环境是我们整个社会群体。CLR提供了对象赖以生存的托管环境，制定了一些规则，我们称为“语法”。例如：多态，继承，数据类型，垃圾回收等。而社会提供了一些约束我们人类活动的秩序，比如 法律，交通规则，道德等。具体的实施用法就是我们所谓的“语义”。

人类社会应该是一个体系结构，也是分层的。上层建筑代表了思想与政治，通过社会契约和法律规范为经济基础，对象世界里，我们称为“接口”在面向接口编程中，其实是以接口方式来抽象变化，从而形成一种体系。

关于继承，在人类社会中，一般继承是发生在具有血缘关系的族群中，儿子继承父亲，包括基因，财产，姓，但是不意味着继承所有，比如父亲的隐私。其实在软件设计中的继承，目的就是解决我们代码冗余，提高复用性。

而关于多态，人的世界里，我们常常在不同的环境中表现出不同的行为或者角色，并且遵循不同的规则。例如： 我们在学校，我们是学生，在公交车上我们是乘客，在家里我们是作为父母的子女。同样的你在学校你作为学生，你可以打篮球，但是在公交车上 你作为乘客，是不可以打篮球的。所以身份不同，带来的差异也不同。

对象的消亡

对象和人有生必然有死。而且世界上没有长生不老药。在对象的世界里，它的生命由GC来控制。而在人的世界里，我们把GC叫做什么？---自然规律。进入死循环的对象，我们称为违反规则的。必然逃脱不了被KILL的命运。在程序中体现就是报错。其实GC控制着托管所有的对象，当内存回收执行时，GC检查托管堆中存在不在使用的对象，并执行回收执行。不被引用程序使用的对象，指的是对象没有任何引用。一般情况下，我们对于托管代码都是有GC来完成，在完成之前，首先由系统管理自动调用对象释放工作，也就是对象脱离作用域系统自动执行析构函数，最后交给垃圾回收器来完成最后的清理工作，腾出更大的有效内存空间。因此我们在程序设计中，都不显式的调用析构函数，这样就避免了GC调用时候，会先检查系统管理中的资源释放。这样就要执行两次，势必影响执行效率。

结论

其实程序世界和人类世界中有很多相似的地方，我们用这种方式来诠释我们的两个世界的主角，对象和人，用演化推进的方式描述面向对象的生死过程，应该是一种相互借鉴的方法。