05 | 理论二：封装、抽象、继承、多态分别可以解决哪些编程问题？
王争
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
上一节课，我简单介绍了面向对象的一些基本概念和知识点，比如，什么是面向对象编程，什么是面向对象编程语言等等。其中，我们还提到，理解面向对象编程及面向对象编程语言的关键就是理解其四大特性：封装、抽象、继承、多态。不过，对于这四大特性，光知道它们的定义是不够的，我们还要知道每个特性存在的意义和目的，以及它们能解决哪些编程问题。所以，今天我就花一节课的时间，针对每种特性，结合实际的代码，带你将这些问题搞清楚。
这里我要强调一下，对于这四大特性，尽管大部分面向对象编程语言都提供了相应的语法机制来支持，但不同的编程语言实现这四大特性的语法机制可能会有所不同。所以，今天，我们在讲解四大特性的时候，并不与具体某种编程语言的特定语法相挂钩，同时，也希望你不要局限在你自己熟悉的编程语言的语法思维框架里。
封装（Encapsulation）
首先，我们来看封装特性。封装也叫作信息隐藏或者数据访问保护。类通过暴露有限的访问接口，授权外部仅能通过类提供的方式（或者叫函数）来访问内部信息或者数据。这句话怎么理解呢？我们通过一个简单的例子来解释一下。
下面这段代码是金融系统中一个简化版的虚拟钱包的代码实现。在金融系统中，我们会给每个用户创建一个虚拟钱包，用来记录用户在我们的系统中的虚拟货币量。对于虚拟钱包的业务背景，这里你只需要简单了解一下即可。在面向对象的实战篇中，我们会有单独两节课，利用 OOP 的设计思想来详细介绍虚拟钱包的设计实现。
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面向对象编程的四大特性：封装、抽象、继承、多态是面向对象编程的核心概念。本文重点介绍了封装特性，通过限制对类内部信息或数据的访问方式，提供了访问权限控制，从而保护数据不被随意修改，提高类的易用性和可维护性。文章通过一个虚拟钱包的代码实现示例，说明了封装特性的意义和目的。抽象特性通过隐藏方法的具体实现，让调用者只需要关心方法提供了哪些功能，并不需要知道这些功能是如何实现的。继承特性用来表示类之间的is-a关系，实现代码复用，但过度使用继承可能导致代码可读性、可维护性变差。文章还提到了抽象和继承的意义及存在的问题。多态特性允许子类替换父类，在实际的代码运行过程中，调用子类的方法实现。多态提高了代码的可扩展性和复用性，是很多设计模式、设计原则、编程技巧的代码实现基础。文章还介绍了多态的实现方式，包括继承加方法重写、接口类和duck-typing。多态特性的存在意义在于提高代码的可扩展性和复用性。整体而言，本文深入浅出地介绍了面向对象编程的四大特性，以及它们的意义和实现方式，对于想要深入理解面向对象编程的读者来说，是一篇很有价值的文章。
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拉格朗日的忧桑这是迄今讲面向对象特性最深刻的，没有之一作者回复: 😄 多谢认可
2019-11-132146
码农Kevin亮请问老师，有些教科书上会把重载也理解为多态，老师怎么理解呢作者回复: 是的 有人把它叫做静态多态
2019-11-179
6点无痛早起学习的和尚
多态是否又分为编译时多态和运行时多态？作者回复: 是的
2019-12-227
昨日火冷啊老师好， 请问c++的template算不算 duck-typing？ 比如定义一个模版，A<T>，用到函数T.Load()。然后有类B 和C都有成员函数Load（）。 那么都可以通过使用A<B> 和A<C> 来使用模版，而B，C之间不需要继承关系。作者回复: 从你的描述来看，有点类似的。
2019-11-1736
安静duck-typing 实现多态的方式确实灵活，这个维护成功也会比较高吗？作者回复: 我个人觉得duck typing过于灵活了
2019-11-136
辣么大老师，我还有一个问题： Java中支持反射机制。利用反射机制，我们可以访问类的私有变量和私有方法。请问这是否有违“封装”的初衷呢？哪些场合我们要必须使用“反射”访问私有变量或者私有方法呢？作者回复: 理论上讲这是一种hack的方法 不推荐使用
2019-11-1335
学好习，做好人钱包那个例子，个人感觉应该把钱包余额的加减操作独立出来，比如WalletAction，并且WalletAction作为wallet的成员变量会不会更好一些，因为id,createTime,modifyTime可以算作钱包的一些固有属性，但是余额增加更偏重一些动态的计算行为，用组合的方式会不会更好些呢？作者回复: 也可以，不过看起来就有点过度设计的意思了，多了一个类，维护成本也提高了。
2019-11-144- ThinkingQuest口语中的“爬行动物”指的是：动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 爬行纲。 猫属于： 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳纲 食肉目 猫科 猫属 所以，猫不是“爬行动物”。 你要说猫属于“会爬行的动物”，那也对。
作者回复: ������，谢谢姐
2020-08-2722 - 小妖我觉得文中对多肽的定义有问题，多肽不仅是只子类替换父类（父类对象引用子类对象），也包括父类（代理类）可以在某些时候代替子类作为参数传递（继承的方式实现参数代理），更直观的表现是实现类替换接口（接口引用接口的实现比如 : LIst<String> list=new ArrayList<>();）,这听起来有点像是抽象，实际上抽象的很多情况下是依赖多肽的，比如，方法接口接口作为参数，而不必接收具体的类这体现了抽象，但更体现了多肽…………求交流
作者回复: 你举的例子不还是子类传递给父类吗
2019-11-212 - wanghai我最近在做一个功能，而且我也是有一些迷茫 我用到了继承，在父类定义了很多方法，然后我有很多子类，每个子类自己来实现一些需要重写的方法. 我也想到了组合，但是组合好像无法重写方法，导致变的更麻烦，希望大神帮我解惑～～
作者回复: 后面章节会讲到 别急
2019-11-192
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