面向对象的开发方法在近几十年见得以广泛应用，我们常见的Java语言就是一种典型的面向对象的开发语言。然而，面向对象的概念较为复杂，知识点也很细碎，本文整理了面向对象的基本概念和方法，供大家参考。为了便于读者理解，在解释一些定义时，笔者会通过一些例子，解释较为抽象的概念。
面向对象的概念
面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）是一种编程方法，其中程序是由对象组成的。面向对象的编程的核心思想是，将程序中的实体、数据和功能抽象为单独的对象，并在这些对象之间建立联系。
面向对象方法的主要方面包括：
继承：子类继承父类的属性和方法，并可以添加新的属性和方法。
封装：对象的内部状态和行为被隐藏在对象内部，只能通过公共的方法访问。
多态：同一个方法可以有不同的实现，根据不同的对象类型而有不同的行为。
抽象：通过抽象类和接口来定义对象的公共行为，但不实现该行为。
关联：对象之间的关系，例如一对多，多对一等。
这些方面可以使程序更易于维护、扩展和重用，并使代码更具可读性和清晰度。面向对象的方法已经成为现代编程的重要方法，并应用于各种领域，如桌面应用程序、移动应用程序、游戏等。
什么是对象
对象是面向对象编程中的一个核心概念。它代表了现实世界中的一个实体或抽象概念，并将其属性和行为抽象为程序中的数据结构和函数。
例如，一辆汽车可以被表示为一个对象，其属性可以包括品牌、颜色、速度等，行为可以包括启动、加速、停止等。同样，一个学生可以被表示为一个对象，其属性可以包括姓名、年龄、成绩等，行为可以包括学习、考试等。
在面向对象编程中，通过创建对象的实例，可以实现对实体和概念的抽象，使代码更加清晰和可读。
对象的继承
继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类继承另一个类的特性，从而减少代码的重复编写。
当一个类继承另一个类时，它会自动获得父类的所有属性和行为，并且可以在其上面扩展新的特性或覆盖父类中的某些特性。这样，就可以实现类与类之间的关系，并有效减少代码的重复编写。
例如，可以定义一个类“Animal”，其中包含了动物的基本属性和行为，然后可以定义一个类“Dog”继承自“Animal”类，其中包含了狗的特殊属性和行为。这样，就可以省去了在“Dog”类中重复编写“Animal”类中已有的代码，并且可以很方便地扩展狗的特殊特性。
对象的封装
封装是面向对象编程中的一个重要概念，它将对象的实现细节隐藏起来，只向外暴露对象的公共接口。
通过封装，可以使得对象的内部实现细节不被外部代码所依赖，从而提高代码的灵活性和可重用性。同时，还可以隐藏对象的内部状态，从而避免因为外部代码对对象状态的不正确使用导致的问题。
在面向对象编程中，可以通过将对象的实现细节封装在私有成员中，并通过公共接口向外暴露对象的行为，从而实现封装。例如，可以定义一个类，其中包含了某个对象的私有成员和公共接口，这样就可以实现对对象的封装。
多态的定义和分类
多态是面向对象编程中的一个重要概念，指的是同一消息可以被不同的对象响应，产生不同的行为。多态是面向对象编程的一个基本特征，是面向对象编程的重要原则之一。
运行时多态和编译时多态
多态分为两类：
运行时多态：也称为动态多态，是通过继承和接口实现的。在运行时，程序根据对象的实际类型来决定其行为，因此可以实现不同类型对象的不同行为。
编译时多态：也称为静态多态，是通过重载实现的。在编译时，程序根据函数的参数类型来决定调用哪个函数，因此可以实现不同参数类型对象的不同行为。
多态的好处包括：
提高代码的灵活性和可重用性，因为不同类型的对象可以通过多态的机制实现不同的行为。
提高代码的可读性和可维护性，因为多态可以将类型与行为分离，使得代码更加清晰易读。
减少程序的代码冗余，因为多态可以通过共同的接口实现不同的行为，而不需要复制相同的代码。
专用多态和通用多态
此外，多态还可以分为专用多态和通用多态，是指面向对象编程中的两种不同的多态类型。
专用多态是指一个特定的多态实现，通常是为了解决某一特定问题而特别设计的多态。它通常是针对特定的数据类型和操作实现的，并且只适用于特定的情况。
通用多态是指一种普遍适用的多态实现，通常是面向对象编程语言中的内置多态实现，可以应用于多种不同的数据类型和操作。通用多态通常是通过继承和接口实现的，可以被用于解决多种不同的问题。
总的来说，专用多态和通用多态都是面向对象编程中的重要概念，它们都可以提高代码的灵活性和可重用性。但是，通用多态的应用范围更广，因为它可以适用于多种不同的数据类型和操作。
对象的抽象
对象的抽象是指在面向对象编程中，把复杂的对象抽象成简单的对象，从而更容易理解和管理。
抽象的目的是将复杂的对象的内部结构和行为隐藏起来，只暴露必要的接口，使得程序员可以在不了解内部实现细节的情况下使用这个对象。这样可以提高代码的可读性和可维护性。
在面向对象编程语言中，抽象通常是通过继承和抽象类实现的。继承允许程序员定义一个新类，该类继承自一个已存在的类，并可以在新类中重写或添加新的方法。抽象类是一种特殊的类，它不能直接实例化，而是需要由子类来实现。
对象的关联
对象的关联关系是指在面向对象编程中，多个对象之间的联系。
关联关系分为三种：一对一关系，一对多关系，多对多关系。
一对一关系是指一个对象只和另一个对象相关联，两个对象之间是独立的。
一对多关系是指一个对象和多个对象相关联，多个对象对一个对象是依赖的。
多对多关系是指多个对象之间相互依赖，两两之间是独立的。
这些关联关系可以通过继承，聚合，组合，依赖等方式实现。
类之间的关系
类之间的关系有六种，分别是关联、组合、聚合、依赖、泛化和实现。
组合关系和聚合关系（关联关系）
这三者说得基本上是一回事。
关联关系（Association）表示两个类的实例之间存在某种语义上的联系。
聚合关系（Aggregation）表示一个类包含另一个类，聚合关系表示为一个类包含另一个类的实例。例如，有一个银行账户类，它包含了一个客户类的实例。
组合关系（Composition）表示一个类是另一个类的组成部分，组合关系表示为一个类是另一个类的组成部分。例如，有一个车辆类，它是由引擎，轮胎，方向盘等组成的。
依赖关系
依赖关系（Dependency）表明一个类依赖于另一个类，依赖关系表示为一个类需要另一个类的支持才能完成其功能。例如，有一个披萨类，它依赖于一个面团类，因为它需要面团才能制作出披萨。
这些关系都可以通过面向对象编程语言来实现，并且可以帮助我们更好地模拟实际世界中的关系。
泛化关系和继承关系
泛化关系（Generalization）和继承关系（）是面向对象编程的两个重要概念，二者互为反义。
泛化关系，也称为一般化关系，是指在类层次结构中，子类的特征可以被概括为父类的特征，这样子类对象就可以当做父类对象来使用。泛化关系用箭头从子类指向父类来表示，用于表示一个类的属性和行为的概括。
继承关系（Inherit），指的是子类可以从父类继承一些属性和方法，并且可以重载或扩展这些属性和方法。继承关系是泛化关系的实现方式，也是一种代码复用的方式。
总的来说，泛化关系是一种思想上的概念，而继承关系则是一种实现的方式。在实际的编程中，泛化关系通过继承关系实现。
实现关系
类的实现关系（Implementation）是指两个类之间的关系，表示一个类对另一个类的依赖或替代关系。类的实现关系是在面向对象编程中的常见概念，常常用于描述类的内部实现方式和代码之间的关系。
统一建模语言UML
UML的定义
UML（Unified Modeling Language）是一种通用的建模语言，旨在为软件工程领域提供一种标准的、统一的建模方法。它是一种图形化的建模语言，用于描述、设计、分析和构建软件系统。
UML为软件工程师提供了许多图形化的工具，用于描述系统的功能、构造、行为和交互。这些工具可以帮助工程师更清晰地理解系统的结构和功能，以及如何在设计过程中进行沟通和协作。
UML具有强大的表示能力，可以描述多种软件工程领域的概念，如类、对象、接口、抽象类、继承、封装、多态、关联、聚合、组合、依赖等。UML图形化工具可以帮助工程师更直观地理解系统的构造和功能，从而提高系统的设计质量和开发效率。
UML的14种图
UML的图分为静态图和动态图两类：
静态图：主要描述系统的静态结构。例如类图，对象图，包图，组件图，部署图等。
动态图：主要描述系统的动态行为。例如状态图，活动图，交互图，时序图，用例图等。
UML提供了14种图形化建模工具，它们分别用于描述不同层次的系统结构和功能。下面是UML的14种图：
用例图：描述系统的功能和用户的需求
类图：描述系统的类、对象、接口、继承、实现关系
对象图：描述对象之间的关系
接口图：描述系统中接口的定义和实现
包图：描述系统的包、模块和组件之间的关系
状态图：描述系统的状态和转换
行为图：描述系统的行为和动作
活动图：描述系统的工作流程和任务的执行过程
通信图：描述系统的通信和交互
部署图：描述系统的部署和配置
时序图：描述系统的时序和时间关系
协作图：描述系统的协作和交互
实现图：描述系统的实现细节
组件图：描述系统的组件和模块的实现情况
这些图形化工具可以帮助工程师更直观地理解系统的构造和功能。
UML的架构
UML的架构是UML语言的核心部分，它定义了UML语言的模型元素和关系。UML的架构分为四个层次：
基础模型：定义了UML的基本概念，例如对象，属性，操作，关系，包等。
核心模型：定义了UML的基本图形元素，例如类，接口，继承，实现，关联，依赖等。
关系模型：定义了UML的复杂关系，例如泛化，组合，聚合，容纳，真实化等。
行为模型：定义了UML的动态图形元素，例如状态机，活动图，交互图等。
UML的架构是UML语言的核心部分，是UML语言的一个完整体系，为开发者提供了一个统一的模型元素和关系系统，可以帮助开发者更好地描述和理解系统的构建。
UML的五种视图
UML（Unified Modeling Language）是一种面向对象的建模语言，它提供了多种不同视图以描述软件系统的不同方面。
逻辑视图：描述系统的逻辑结构，包括类图、对象图等。
实现视图：描述系统的实际实现情况，包括包图、组件图等。
进程视图：描述系统的运行状况，包括活动图、状态图等。
部署视图：描述系统的部署情况，包括部署图。
用例视图：描述系统如何和用户进行交互，包括用例图。
这五种视图共同描述了软件系统的不同方面，帮助开发人员了解系统的整体结构和运行情况，提高软件开发效率。
总结
UML (Unified Modeling Language) 是一种统一的建模语言，旨在帮助开发人员在软件工程领域中更好地描述、可视化、构建和文档化软件系统。它包含了一组图形元素和规则，可以用来描述软件系统的结构和行为。
面向对象开发是一种软件工程方法，强调以对象为中心进行建模，以对象之间的关系来表示软件系统的结构和行为。面向对象开发的主要概念包括：对象、类、继承、封装、多态和抽象等。
UML 和面向对象开发相结合，可以帮助开发人员在设计阶段更好地理解系统的需求和实现方式，并能更好地沟通和协作。UML 可以用来描述面向对象系统的结构和行为，同时面向对象的开发方法可以帮助 UML 更好地实现对系统的抽象和模拟。
