课时1：面向对象简介
摘要：我们来了解一下最为重要的概念——Java的面向对象编程。Java语言最大的特点在于面向对象的编程设计。并且，面向对象的编程设计也随着Java自身的发展而不断发展。
1. Java的面向对象编程概念
2. 面向对象三个主要特征
01. Java的面向对象编程概念
同时，很多最初不支持面向对象编程的编程语言，也都开始向其转变。当然，要知道并非所有人都认为面向对象编程是完善的。不过，依然有许多开发者认为面向过程编程或者函数式编程更好。对于函数式编程，大家暂时不用过于急切，因为后续在Java中会涉及函数式编程的相关概念，在Scala中也会接触到相关内容。
从整体的设计角度而言，面向对象编程绝非凭空出现的。从整个行业趋势来讲，面向对象编程的支持是更为合理的。但凡事无绝对，至少70%-80%的开发者认同面向对象编程。
说到面向对象编程，就不得不提及传统的程序开发。我们知道，从最早一直流行至今的编程语言有C、C++以及Java。其中，C语言已成为面向过程开发的代表。而C++ 以及Java都是面向对象的编程语言。
大家要清楚C与C++出现的先后顺序，是先有C，再有C++，然后由C++ 衍生出了Java。实际上，C++ 在从C演变的过程中，受到了IBM的Smalltalk语言的启发，所以C++ 相较于C而言是较新的一种编程形式。
所谓面向过程，指的是面对一个问题的解决方案。例如，假设郭仁义同学是一位心灵手巧之人，有一天要给林强做个玩具，比如做一个会活动的小人。倘若有一天林强拿出去玩，不小心摔倒了，把玩具小人的胳膊摔断了，腿也摔折了，那这个玩具的胳膊若是摔坏了，到外面去配胳膊是配不到的，只能重新做一个胳膊，而且新做的胳膊有可能材质不一样。比如原本玩具是用紫檀木做的，结果发现紫檀木没了，只能找黄花梨木来做，材质就不一样了。
所以，相较于面向过程而言，面向过程更多是面对一个问题的解决方案，在多数情况下，不会进行重用的设计思考。
而面向对象主要的设计形式是模块化设计。举例来说，今天骑自行车出去，出去之后发现车链子坏了，是能在外面配到一条车链子，把车修好后继续骑行的。再假设，郭仁义和林强出去，假如车胎扎了，也能去换一个车胎。
所以，面向对象的主要操作是模块化设计，并且能够进行重用配置，这就是面向对象的主要特征。
在整个面向对象的设计当中，更多时候考虑的是标准，这一点在汽车生产方面体现得尤为明显。汽车是由几万个零件组合而成的，不同的工厂生产不同的零件。
比如在日本有一家公司生产螺母，其螺母质量特别好，全世界都在采购。如果产品想要使用这种螺母，就需要告知其规格，对方根据这个规格生产出符合要求的螺母，就能正常使用了。就像苹果手机，后盖需要用一种特殊的螺丝刀才能打开，它也是有规格标准的，只要符合这个规格标准，就能用相应的螺丝刀打开。
所以，面向对象考虑的是基于标准的模块化设计，在使用时根据标准进行拼装，这就是面向对象设计的核心本质。
02. 面向对象三个主要特征
面向对象具有三个主要特征，分别为封装性、继承性以及多态性。
首先来看封装性，其最简概念在于内部的操作对外不可见。所谓安全，便是当内部操作皆不可被直接知晓、使用时，方能实现。这就如同家中设有保险箱，若王建告知安和敏自家保险箱密码是123，还声称十分安全，那安和敏或许便会在半夜设法前去打开，二者道理相通。
再谈谈继承性，这一概念相对更易理解。例如，假设林强拥有300亿资产，在其离世前，将这笔资产留给了郭仁义。那么，郭仁义便可基于这300亿资产，进一步构建自己的资金体系。当然，郭仁义也有可能在短时间内将这笔资产挥霍一空，比如其决定整日肆意花钱，或许不出一个月，便将这300亿资产耗费殆尽。所以，继承指的是在已有类或已有结构的基础上，持续进行功能的扩充。
事实上，在当下诸多设计中均会体现这一特性。以手机为例，手机极具代表性。如今人们不难发现，无论手机如何演变，其始终离不开通话功能。手机最初是基于通话功能构建的，而后又在通话功能的基础上增添了短信功能，这两项功能构成了手机的基础。
不过，最初的手机并无如今这般复杂的操作系统，相对较为简易、安全，而当下手机的操作系统虽存在被监听的情况，但归根结底，仍需通讯功能作为支撑。由此可见，其原本的设计是较为完善的，只是在后续开发过程中不断融入了新功能罢了。
再看计步器，起初它仅具备记录行走步数的功能，后来在此基础上，人们觉得功能不够丰富，便又增添了心率监测等功能，这便是在已有基础上持续开发拓展，体现了继承性这一特性。
接下来谈谈多态性，多态性是在继承性基础上拓展而来的概念，主要涉及类型的转换处理。例如，以某人举例，其原本为男性，后通过变性手术转变为女性，待至40岁时，又因个人意愿通过手术变回男性。
假设有一场所规定仅限男性和女性进入，那么经历过变性的这类人群按此规定便不符合进入条件。再假设某场所限定仅人类可进入，若携带宠物前往，自然也不符合准入要求。由此可知，多态性体现的是在一定范围内允许进行变化的一种处理形式。
上述内容便是面向对象的三个主要特征。当然，这三个特征还需我们逐步深入领会并消化，毕竟在实际应用中，继承与多态往往是相互结合来综合考量的问题。
在进行面向对象程序开发时，通常包含三个步骤。其一为OOA，即面向对象的分析；其二是OOD，指面向对象设计；其三为OOP，意为面向对象的编程。
正常来讲，应当先对所有相关内容进行分析，接着开展设计工作，而后再进行程序开发。不过，当下我们可先通过编程去了解面向对象能实现哪些功能，以及面向对象的核心语法结构是怎样的，之后再由程序回溯至分析环节，按照这样的形式推进。
当然，最终还是要逐步深入理解面向对象分析，实际上，面向对象分析很难做到量化。总而言之，有一条最为简单的设计原则，那就是生活中合理的场景，在程序中一般也说得通。需明确，不要认为程序代码是抽象之物，实际上它与我们生活中的操作及思考流程是一致的。
就好比日常生活中要吃饭，人们并非只关注吃饭这一行为本身，实际上还涵盖移动至餐桌、拿餐具进食、用餐完毕后收拾擦拭等一系列环节。所以要记住，以生活中的方式去进行程序分析，是最为快捷的学习途径。
