掌握 Java 中的 OOP：類別、物件及其他內容的初學者指南

您是 Java 新手，想知道為什麼每個人都在談論「OOP」嗎？

物件導向程式設計（OOP）是 Java 和許多其他程式語言的基礎。想像一下，能夠以一種可重複使用、易於管理、甚至擴展起來很有趣的方式組織程式碼。

讓我們深入了解 OOP 的本質？ 看看掌握這些基礎知識將如何幫助您走上成為 Java 專業人士的道路！

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目錄

1. 什麼是物件導向程式設計？
2. OOP 的演變：我們是如何走到這一步的？
3. OOP 基礎知識：類別與物件
4. OOP 的四大支柱：物件導向程式設計的核心
   • 封裝
   • 多態性
   • 抽象化
   • 傳承
5. 準備好開始編碼了嗎？
6. 要記住的重點
7. 總結

什麼是物件導向程式設計？ ？

您是否嘗試過將您的物品整齊地分類，例如將所有書籍放在架子上，將衣服放在衣櫃裡？物件導向程式設計對程式碼做了類似的事情。

它將程式碼組織成“物件”，每個物件都是相關資料和函數的一小包。這使得管理、重複使用和理解變得更容易，尤其是在大型專案中。

在 Java 中，OOP 帶來了四個強大的原則：封裝、多型、抽象和繼承，使您的程式碼保持結構化、清晰且適應性強。
透過學習 OOP，您不僅會了解程式做什麼，還會如何以有意義的方式建構它。

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OOP 的演變？ ️：我們是如何走到這一步的？

你知道 OOP 並不總是存在嗎？事實上，程式設計曾經是非常不同的，OOP 是一個革命性的想法，改變了我們編寫程式碼的方式。快速瀏覽一下這一切是如何開始的：

• 1960 年代 -> Simula 的早期開始：
  OOP 背後的第一個想法來自一種名為 Simula 的語言，由挪威的 Ole-Johan Dahl 和 Kristen Nygaard 創建。他們引入了類別和物件的想法，為我們今天使用的程式碼組織鋪平了道路。
  
  

• 1970 年代 -> Smalltalk 鋪平了道路：
  Xerox PARC 的 Alan Kay 開發了 Smalltalk，這是一種透過訊息傳遞和封裝等概念進一步發展 OOP 思想的語言。這就是「物件導向程式設計」這個術語的誕生。

• 1980 年代 -> C 的崛起 : Bjarne Stroustrup 將 OOP 原理與強大的 C 語言結合，創造了 C 語言，這種語言迅速在軟體產業中流行起來。 C 將 OOP 引入主流開發，並展示了這些概念的強大力量。

• 20世紀90年代-> Java 將 OOP 帶到世界： 當 James Gosling 和他的團隊發布 Java 時，它將 OOP 帶給了全球受眾。 Java 的可移植性和簡單性使其廣受歡迎，並很快成為建立從桌面應用程式到 Web 伺服器的所有內容的首選。

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OOP 基礎知識：類別與對象

現在，讓我們進入 OOP 的核心－類別和物件。將類別視為藍圖，就像建築師對建築物的設計一樣。 物件是您根據該藍圖建立的實際建築物。

類別：物件的藍圖

類別定義了物件可以具有的一組相關屬性（變數）和行為（方法）。這是一種告訴物體它可以做什麼以及它具有什麼特性的設計。

• 現實生活中的範例：假設您正在設計一個車輛類別。您可能會說每輛車都有車輪、引擎和座椅。但每輛車都是不同的，例如汽車或自行車。 Vehicle 類別是藍圖，您從它創建的每輛汽車或自行車都是具有自己獨特屬性的物件。

物件：類別的實例

物件是從類別產生的。它是一個具有特定狀態和行為的實際實體，佔用程式中的記憶體。

快速類比：將類別視為餅乾模具（設計），將物件視為餅乾本身（實際實例）。

以下是在 Java 中建立類別的方法：

class Vehicle {
   int wheels;
   String engineType;

   void displayInfo() {
       System.out.println("Engine Type: " + engineType);
   }
}

要建立一個對象，您只需使用 new 關鍵字：

Vehicle car = new Vehicle(); // car is an object of type Vehicle

現在，嘗試建立 Vehicle 類別的多個物件 - 每個物件可以具有不同的屬性值，但它們都將遵循該類別設定的相同設計！

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OOP 的四大支柱？ ️：物件導向程式設計的核心

現在您已經了解了類別和對象，是時候深入研究 OOP 的「四大支柱」了。這些核心原則賦予 OOP 獨特的優勢和多功能性。

• 封裝 你有沒有把秘密日記藏在床底下？封裝做了類似的事情——它將資料和方法包裝在一個單元中並限制對其的存取。在 Java 中，我們使用 private 變數和 public 方法（getter 和 setter）來控制誰可以檢視和變更資料。

• 多態性 想像一下，一位廚師可以根據訂單烹飪各種菜餚。這就是多態性－一個實體執行多個任務。 Java 允許您透過方法重載（相同的方法名稱，不同的參數）和方法覆寫（更改子類別中的方法）來實現此目的。

• 抽象化 當你使用智慧型手機時，你需要知道每個組件的工作原理嗎？不，你只是使用它。 Java 中的抽象隱藏了複雜的細節，讓您僅與物件的基本部分進行互動。 抽象類別和介面有助於實現這一點。

• 傳承 繼承就是傳承特徵。就像您可能從父母那裡繼承特徵一樣，在 Java 中，一個類別可以從另一個類別繼承屬性和行為。這有助於程式碼重複使用和建立層次結構。

這裡快速瀏覽一下繼承的實際應用：

class Vehicle {
   int wheels;
   String engineType;

   void displayInfo() {
       System.out.println("Engine Type: " + engineType);
   }
}

在此範例中，Car 類別繼承了Vehicle 類別，這表示它可以使用displayInfo() 並新增自己的方法，如showModel()。

繼承型：
繼承有五種主要類型，分別是簡單繼承、多重繼承、多層繼承、混合繼承、層次繼承。

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準備好開始編碼了嗎？

了解 Java 中的 OOP 會為您帶來巨大的優勢。一旦你掌握了這些概念，你就可以很好地編寫乾淨、高效和可擴展的程式碼。以下是一些可以幫助您開始練習的想法：

• 使用類別和物件建立一個簡單的項目。嘗試建立一個圖書館系統，其中有 Book 和 LibraryMember 等類。
• 透過在圖書館系統中加入學生和教師等角色來進行繼承實驗。
• 透過新增私有屬性和使用 getter/setter 來嘗試封裝。

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要記住的重點？ ：

現在我們已經探索了 Java 中物件導向程式設計的細節，讓我們回顧一下最重要的要點，以鞏固您的理解。將此部分視為您的 OOP“備忘單” - 每當您需要複習時記住要點的快速參考！

1. OOP 專注於現實世界建模：OOP 圍繞著代表現實世界實體的物件組織程式碼，使程式碼更加直觀和可重複使用。

2. OPP 的核心概念：四大支柱——封裝、抽象、繼承和多態——對於編寫乾淨、模組化和可維護的程式碼至關重要。

3. 類別和物件是關鍵元素：類別是建立物件的藍圖，定義屬性和行為。物件是類別的實例，體現了類別的屬性和操作。

4. 封裝促進安全性和控制：透過限制使用私有變數和公共方法對資料的直接訪問，封裝確保物件的資料按預期使用

5. 抽象簡化複雜系統：抽象隱藏了複雜的實作細節，只向其他類別展示必要的部分，使程式碼易於理解。

6. 多態性允許操作靈活：透過多態性，物件可以根據上下文以多種方式表現 - 例如方法重載和方法覆蓋。

7. 繼承允許程式碼重複使用：繼承使新類別能夠採用現有類別的屬性和行為，減少冗餘並提高可維護性。

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總結

掌握 OOP 一開始可能感覺很多，但透過練習，這些概念將開始變得像第二天性。請記住，您從事的每個 Java 專案都可能會使用 OOP 原則。繼續實驗、編碼和探索物件和類別的魔力——你已經做到了！

祝您程式設計愉快，歡迎來到 Java 物件導向程式設計的世界！ ？

以上是掌握 Java 中的 OOP：類別、物件及其他內容的初學者指南的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！