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OOP三大特性

news 2025/8/19 15:31:09

一、封装（Encapsulation）

1. 含义

将属性和方法打包在一个类中，并通过访问修饰符控制外部访问。
目的：隐藏实现细节，暴露必要接口，保证数据安全和可控。

2. 实现方式

使用 private 修饰属性，只能在类内部访问。
提供 public 的 getter/setter 作为访问入口。
还可以结合 protected 和 default 来控制包内/子类访问。

public class BankAccount {private double balance; // 封装，不允许外部直接改public double getBalance() {return balance;}public void deposit(double amount) {if(amount > 0) balance += amount;}
}

3. 项目中的应用

数据保护：比如用户密码字段必须加密存储，不允许通过 getter 返回明文。
服务调用约束：只暴露对外的 API（Controller 层），内部实现隐藏在 Service/DAO 中。
安全控制：Web 项目里 VO/DTO 层经常只提供部分字段，避免暴露敏感信息。

4. 优势

提高代码的安全性和可维护性。
降低模块之间的耦合度（调用者只需关心接口，不需要关心内部逻辑）。

二、继承（Inheritance）

1. 含义

子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。
Java 中使用 extends（类）和 implements（接口）。

2. 实现方式

一个类可以继承一个父类（单继承）。
可以实现多个接口（多实现）。

// 父类
public class Vehicle {public void run() { System.out.println("Vehicle is running..."); }
}// 子类
public class Car extends Vehicle {public void run() { System.out.println("Car is running..."); }
}

3. 项目中的应用

公共逻辑抽取：比如 BaseEntity（包含 id、createTime、updateTime），所有数据库实体类都继承它。
控制层复用：BaseController 定义通用的返回值方法，子类 Controller 继承。
模板方法模式：父类定义流程，子类定义具体实现（例如 Spring 的 AbstractApplicationContext）。

4. 优势

提高代码复用性。
便于建立层次结构，符合人类认知。
缺点：继承层次过深可能导致结构复杂、难以维护（所以常配合组合/接口使用）。

三、多态（Polymorphism）

1. 含义

同一接口，调用不同的实现类，表现出不同的行为。
分为两种：
- 编译时多态（方法重载 Overload）。
- 运行时多态（方法重写 Override）。

2. 实现方式

方法重载（Overload）：同一个类里方法名相同、参数不同。
方法重写（Override）：子类对父类的方法进行覆盖。
父类引用指向子类对象，调用时执行的是子类方法。

class Animal {void speak() { System.out.println("Animal speaks"); }
}
class Dog extends Animal {@Overridevoid speak() { System.out.println("Dog barks"); }
}
class Cat extends Animal {@Overridevoid speak() { System.out.println("Cat meows"); }
}// 调用
Animal a1 = new Dog();
Animal a2 = new Cat();
a1.speak(); // Dog barks
a2.speak(); // Cat meows

3. 项目中的应用

接口编程（Spring 最常见）：

@Autowired
private UserService userService; // 接口
// 运行时可能注入 UserServiceImpl 或者 MockUserServiceImpl

策略模式：支付系统里有 AliPayService、WeChatPayService，统一接口 PayService。
模板方法模式：父类定义流程，子类覆盖不同步骤。
集合框架：List list = new ArrayList(); 运行时多态让我们面向接口编程。

4. 优势

解耦：调用方不关心实现细节，只关心接口。
扩展性强：新增实现类时，只需实现接口即可，无需修改调用方。
利于设计模式：大部分设计模式（策略、工厂、模板方法）都是基于多态。

四、对比

特性	定义	关键点	项目应用	优势
封装	隐藏内部细节，仅对外暴露接口	private 属性 + public 方法	DTO/VO、安全控制、统一 API	安全、降低耦合
继承	子类复用父类的属性和方法	extends 、 implements	BaseEntity、BaseController、模板方法模式	代码复用、结构清晰
多态	同一接口不同实现，运行时表现不同	方法重写、父类引用指向子类对象	接口编程、Spring IOC、策略模式	扩展性强、利于解耦