富途面试题：用面向对象的思想设计人关门的场景

news2024/11/17 7:25:09

我工作两年后，有一次不成功的富途证券的面试，印象非常深刻，面试官提出了一个看似简单实则充满深意的问题：如何用面向对象的思想设计一个人关门的场景？

在这里插入图片描述

我当时是这样设计的，创建两个类：Person和Door：

public class Person {
	private String name;
	public String getName() {
        return this.name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void closeDoor(Door door) {
        if (door.isOpen) {
            door.isOpen = false;
            System.out.println("门已关闭");
        } else {
            System.out.println("门已经关闭");
        }
    }
}

public class Door {
    public boolean isOpen; // 门的状态

    public Door(boolean isOpen) {
        this.isOpen = isOpen;
    }
}

我完成之后，面试官接着问了我一个问题：你觉得关门这个逻辑，是人对象实现还是门对象实现比较好？这两种设计的区别是什么？

当时我对封装的理解还不是很深入，导致设计和回答的都不理想。

一，封装

在面向对象编程中，封装是最基本的原则之一，它指的是将对象的状态（属性）和行为（方法）封装在一起，并对外界隐藏其内部实现细节的过程。

这样做有两个主要目的：

一是增强代码的安全性，防止外部对内部数据的不当修改
二是提高模块间的解耦，使得代码更加易于理解和维护

封装的实现手段：

访问控制符：通过public、private、protected等访问修饰符来控制类成员的访问级别。最佳实践是成员变量尽可能用private修饰，对外提供方法修改成员变量
抽象接口：提供简洁的公共接口，隐藏实现细节，使得外部只需知道如何使用而无需关心如何实现

基于上述知识，有一个设计原则：对象代表什么，就必须封装相关的状态，并提供操作状态的方法。

二，正确的设计是怎样的呢？

1，我的设计的不足之处

代码展示

public class Door {
    public boolean isOpen; // 门的状态

    public Door(boolean isOpen) {
        this.isOpen = isOpen;
    }
}

public class Person {
    public void closeDoor(Door door) {
        if (door.isOpen) {
            door.isOpen = false;
            System.out.println("门已关闭");
        } else {
            System.out.println("门已经关闭");
        }
    }
}

此设计违背封装原则：

①Door类的isOpen属性直接被设为public，任何外部类都可以直接访问并修改它，这不仅破坏了数据的安全性，也使得Door的状态管理变得混乱
②Person类直接操作Door的状态，增加了类之间的耦合度

2，正确设计

代码展示

public class Door {
    private boolean isOpen; // 私有化状态

    public Door(boolean isOpen) {
        this.isOpen = isOpen;
    }

    public boolean isOpen() {
        return isOpen;
    }

    public void close() {
        if (isOpen) {
            isOpen = false;
            System.out.println("门已关闭");
        } else {
            System.out.println("门已经是关闭状态");
        }
    }
}

public class Person {
    public void attemptToCloseDoor(Door door) {
        if (door.isOpen()) {
            door.close();
        }
    }
}

在这个设计中，明显加强了封装性：

门的状态现在是私有的，外部不能直接访问或修改，只能通过提供的isOpen()方法来检查门的状态
关门操作被封装在Door类内部的close()方法中，确保了对门状态的更改遵循预定逻辑
Person类通过调用Door的公共接口（即isOpen()和close()方法）来尝试关门，而不是直接操作门的状态，这减少了类间的耦合，提升了代码的可维护性和扩展性

也就是说，虽然是人关门，关门逻辑应由门对象实现，而不是人对象实现。因为开和关是门的状态，这个状态的改变，必须由门对象完成，才符合封装的设计理念。