浅谈Java面向对象程序设计

张皓焱 郑州大学国际学院

引言

随着各类软件系统的广泛应用，基于Java编程语言的系统生态也在不断地发展壮大。目前，基于Java程序开发的大型系统软件以及移动应用已经占据了互联网的半壁江山。包括企业级管理应用软件、主流Web网站建设以及Android移动应用软件中，都能见到Java发挥关键作用的身影。作为经典且强大的面向对象语言之一，Java基于类与对象的思想，在实践应用中展现了很好的封装性、继承性和多态性。与此同时，Java在实际的面向对象程序设计过程中也通过自身特有的方式为开发者提供了良好的开发提高，从而在实现开发效率提高的基础上，还为应用软件的质量提供了良好的技术支持。

1 Java语言及面向对象概述

Java语言的应用十分广泛，关键在于Java语言本身强大的功能和特性。无论是在网站建设、企业级管理软件、工业级交易系统中，还是在移动互联网应用和嵌入式应用中，Java都占据着重要且关键的位置。作为构建大型复杂系统的利器，Java已经在工程实践中实现了连续多年的统治级表现。在新技术和新需求层出不穷的今天，Java面对着新环境中出现的全新问题，也展现除了日趋提升的强大适应能力。作为面向对象语言的代表，Java的持久性成功表明了面向对象思想之强大能够经历各种现实问题的考验，从而实现复杂的现实需求和业务逻辑。

实际上，早期的程序设计主要基于面向过程，即是将需要解决的问题分解为需要解决的各个步骤，随即通过程序按部就班地完成相应的步骤。换言之，流程化是面向过程的主要设计思路之一。而面向对象在设计时的初衷则与之不同，面向对象更注重模型化、抽象化的设计思路。面向对象的设计方案是，将涉及业务的所有主体和对象先抽象成类，类中包含了主体的特征和操作。其中，主体的特征和操作分别对应着类中的属性和方法。作为类的实例，对象自然也具有相对应的，但具备自身特性的属性和方法实例。因此，面向对象的基础实际上是类和对象。而其中的面向对象特性，包括封装性、继承性和多态性都是在类和对象的相互关系以及特征表现的基础上实现的。实际上，面向对象依然是对面向过程的一种升级和创新。

总之，在主流和生态的角度上看，面向对象程序设计是应用最广，即最流行的。因为，它更符合人类的思考习惯并能够很好地将复杂的问题简单化。综上所述，Java语言通过面向对象的方法和特性实现了自身业务能力的不断发展，在使得现实需求得到充分满足的基础上，也发展充实了面向对象程序设计的解决方案和经验理论。

2 Java面向对象特性与内容

在面向对象特性方面，Java有着一套成熟的解决方案。要了解这套解决方案，首先需要明晓其中的主要概念和关键特性。

作为面向对象最基础的概念，类是对现实世界对象的一种抽象和提炼。而对象对应的则是现实世界或业务逻辑中真实存在的具体个体及其内容。简言之，现实业务逻辑中的每个实体都对应着一个对象，而类是对同一类对象做的抽象化描述。在特点方面，对象包括了属性和方法，分别对应着现实世界中的实体特征或状态和实体动作或操作。对象具有唯一性，并且每一个实体都可形成对象，而且对象的状态是动态可变的。

在明确类和对象的基础概念以及相互关系之后，对于面向对象程序设计的理解将会更加容易且轻松。这是因为封装性、继承性和多态性不仅本身相互存在一定的依赖，它们的实现还需要基于类之间或者说和对象之间的关系进行描述和呈现。

封装是在程序设计中十分常见的一种思想。因此，面向对象中的封装性也和自然地成为了最基础的特性之一。封装的本质思想实际上是在不影响业务逻辑实现的基础上，通过隐藏无关细节来保障数据和对象安全的一种程序设计方法。具体的方法就是将对象内部的内部变量进行私有化，而通过方法访问的方式，使得外部主体在不直接接触对象内部数据的情况下，完成需要实现的操作。

继承是为了响应现实中的实体关系而设计出的类和对象关系。通俗地讲，为了描述不同类之间的承接关系，继承性通过实现子类继承父类数据结构的方法来完成子类对父类的继承或绑定关系。比例来说，若将“人”作为一个类，那么“学生”和“教师”这两个类虽然代表着不同的一类对象，但是他们都应当继承自“人”这个类。需要特别指出的是，Java中并不支持多继承。也就是说，Java不支持一个子类继承了不止一个父类。但是由于现实业务中会存在需要应用到多继承的情况，因此Java使用implements关键字来解决上述问题。

多态性实际上分为静态多态和动态多态两种情况，分别对应着不同的场景。其中，静态多态性指的是类对于方法的重载。方法的重载意味着方法的命名相同，但是参数不能相同。静态重载也称为编译时多态，而动态多态性又称为运行时多态。动态多态通过子类重写父类方法来实现，因此运行时多态也要求存在继承关系。通过重写父类方法，相同的方法会在不同的子类中呈现出不同的表现形式。与此同时，通过这种方式，父类的引用可以指引子类对象。与此同时，这种关系只有在运行时才得以显现。换言之，运行时才动态决定执行哪个方法，因此这种特性又称为运行时多态。总之，动态多态性需要具备继承关系，方法重写以及父类引用指向子类对象的条件。综上所述，多态性实现了代码的灵活调用，不仅可以通过传入不同参数实现不同的方法操作，还可以对所有类的对象进行通用处理，从而实现代码的扩展性。

总而言之，封装性实现了对于对象内容的封装，继承性描述了类与类之间的从属关系，实现了数据结构的继承，而多态性通过重载和重写的方式扩展了代码的灵活性和统一性。

3 Java面向对象操作实例

在Java中，创建一个对象十分简单，只需要通过new关键字即可完成。例如我们想要创建一个学生类的对象实例，只需要new Student()即可。其中括号中可以传入构造方法对象的参数，若需要将当前对象保存，应当使用引用来存储。因此，完整的语句应当是“Student stu = new Student()；”其中stu是自定义的变量。

封装是通过隐藏局部变量的细节，通过公共方法暴露信息来保护初始数据变量的方法。为此，可以在局部变量之前加上访问修饰符private，随后编写响应的公共访问方法，比如get或set方法。以Student类中的姓名变量为例，完整的代码应当是：”private String name；”、“public String getName(){return name}；”。

继承的实现方法则比较简单，只需要在子类创建时加上extends关键词。比如Student继承自Person类，那么代码应当是“public class Student extends Person{}”。而implements的方法是为了实现接口，它的实现方法是在实现的接口或抽象类前加上implements关键字。

多态的实现方法主要分为两个，对于方法重载来说，只需要主体方法命名相同但参数不相同即可，比如方法1“func(String name)”和方法1“func(String name，int age)”，其中的方法 2 就实现了对方法1的重载。而重写指的是子类重写父类方法，比如父类方法“public String say(){return “我是一个人”}”以及子类方法“public String say(){return “我是一个学生”}”。此时，若我们通过父类指引子类对象，即“Person p = new Teacher()；”，那么该方法将会在运行时绑定子类方法，输出结果应当为“我是一个老师”。

综上所述，Java能够完整全面地实现面向对象程序设计的核心思想，并依然保留着专属于自身的思想，以此实现了Java在解决实际的复杂业务逻辑过程中表现出来的强大能力。