淺談物件導向

淺談物件導向

物件導向是現代的顯學，相信任何程式設計師都聽過物件導向，而物件導向也
一直在持續進展中，從之前的原始碼的物件導向，到今日二進位層級的物件導向，
或許物件導向這個東西還會發燒好多年。

基本上，物件導向程式必須實作出幾個觀念：

1. 封裝 (Encapsulation)

將資料與其相關操作(method)包裝在類別中。外界只需叫物件做事，而不用
管物件是如何做到的。如此使得程式更為模組化，物件藉由其界面與外界溝通，
進而增進程式的可維護性，同時也將可能的 bug 關在一個有限的範圍。


2. 繼承 (Inheritance)

子類別可以繼承父類別，而不必重複撰寫與父類別相同的程式碼。


3. 多形 (Polymorphism)

子類別可以覆載(override)由父類別繼承而來的 method ，使得同樣的方法
呼叫，對子類別及父類別的實體(instance or object)，會有不同的效果。子類別
雖然繼承父類別的程式，但亦可覆載掉不合用的部份，不會被父類別框住。


4. 抽象化 (Abstraction)

允許建立抽象類別(Abstract Class)，定義出其子類別的共同特性。

事實上，物件導向是一個軟體向硬體學習的例子，如果我們觀察各種硬體設備，
我們會發現硬體設備早就是物件導向的系統，而物件導向中許多觀念也真的是向工程
學習而來。

然而我們該如何寫出物件導向風格的程式呢？簡單的說來，有幾個步驟要進行:

1. 辨認出問題中的概念(或物件)

這是物件導向的第一步，我們必須先找到問題領域(Problem Domain)中的相
關物件。早期是靠一些直覺與經驗，而現在物件導向分析的方法論，已提
供一些更可靠的方式，例如 UML 中的 Use Case、Conceptual Model ...等
皆是幫助我們找到物件的好方法。


2. 找出各概念(或物件)間的互動方式

在這裡我們必須決定出物件之間要如何互動，每個物件必須完成什麼任務，
UML 中提供一些圖示化的方法，而有豐富經驗的程式設計師亦歸納出一些設
計上的樣板(稱為 Design Pattern)供參考。事實上，這個步驟是最需要創
意，也會花費最多時間與心血的地方，因為這裡的成果很可能就是軟體開發
的成敗關鍵。而不幸的是，正如同世界上沒有一種解題方法可以解決所有的
問題，這裡也不會有(未來也可能沒有)一種萬靈丹式的解法。


3. 將各概念(或物件)化為實際的類別並實作之

選定特定的程式語言，將前面所作的分析與設計的成果，化為實際的程式碼
。這時我們要根據所選定語言的特性，寫出實際的程式碼，其成果的好壞端
賴我們對程式概念的了解以及對於電腦科學的相關知識而定。

所以只是使用 C++ 或 Java 並不表示就是在寫物件導向的程式，物件導向的程
式要求我們以物件導向的方式思考問題，將問題以物件來作為分割的單位，而不是以
功能來分割(以前程序導向的觀念)。如此才有可能在大型軟體中達到最高的穩定性，
可維護性，...之目標。同時這也是邁向分散式計算架構的基礎，因為現在 CORBA 與
COM/DCOM 標準都是物件導向型式的標準，如果不了解物件導向，那就更不可能了解
CORBA 與 COM 這些以 Binary 為基礎的物件導向標準。

物件導向的觀念正持續演進中，現在仍然有許多問題要克服，例如現在風行的關
聯式資料庫，如 Oracle 與 SQL Server 等，它們本身並無物件導向的觀念，所以對
於必須存取關聯式資料庫的軟體來說，就需要更多的設計技巧。所幸目前物件式資料
庫已開始商業化，未來這種問題必然可以獲得改善。