面向对象基础（二）
从理论上说，面向对象技术拥有四大基本特性：封装、抽象、继承、多态。
一、封装
这是一种隐藏的特性。可以用一个公式来展示类的封装特性：
封装的类=数据 + 对此数据进行的操作（即算法）
通俗的说，封装就是：包起外界不必要知道的东西，只向外界展露可供展示的东西。
在面向对象理论中，封装这个概念拥有更为宽广的含义。小到一个简单的数据结构，大到一个完成的软件子系统，静态的如某个软件系统要收集数据信息项，动态的如某个工作处理的流程，都可以封装到一个类中。
具备这种封装的意识，是掌握面向对象分析与设计技巧的关键。
二、抽象
说到抽象，不得不说现代科学技术的基础——数学。
数学是一门抽象的科学，面对着纷繁复杂的世间万物，数学不理会各种事物的独特特性，而只抽取他们在数量上的特性，深刻揭示了世间万物在数量上表现出的共同规律，抽象正是数学的本质特性。
数学的一个分支——离散数学是计算机科学的根基之一，因此，计算机科学从诞生之日起，就与数学有着密不可分的联系，抽象思维也是计算机科学的主要思维方法之一。
在使用面向对象的方法设计一个软件系统时，首先就要区分出现实世界中的事物所属的类型，分析他们拥有哪些性质与功能，再将它们抽象为在计算及虚拟世界中才有意义的实体类，在程序运行时，由类创建出对象，用对象之间的相互合作关系来模拟真实世界中事物的相互关联。
从真实世界到计算机虚拟世界的转换过程中，抽象起到了关键的作用。
三、继承：
继承是面向对象编程最重要的特性之—。任何类都可以从另—个类继承，这就是说，这个类拥有它继承的类的所有成员。在面向对象编程中，被继承(也称为派生)的类称为父类(也称为基类)。注意C#中的对象仅能派生于一个基类。
公共汽车、出租车、货车等都是汽车，但它们是不同的汽车，除了具有汽车的共性外，它们还具有自己的特点，如不同的操作方法，不同的用途等。这时我们可以把它们作为汽车的子类来实现，它们继承父类（汽车）的所有状态和行为，同时增加自己的状态和行为。通过父类和子类，我们实现了类的层次，可以从最一般的类开始，逐步特殊化，定义一系列的子类。同时，通过继承也实现了代码的复用，使程序的复杂性线性地增长，而不是呈几何级数增长。
在继承一个基类时，成员的可访问性就成为一个重要的问题。派生类不能访问基类的私有成员，但可以访问其公共成员。不过，派生类和外部的代码都可以访问公共成员。这就是说，只使用这两个可访问性，不仅可以让一个成员被基类和派生类访问，而且也能够被外部的代码访问。为了解决这个问题，C#提供了第三种可访问性：protected，只有派生类才能访问protected成员。
除了成员的保护级别外，我们还可以为成员定义其继承行为。基类的成员可以足虚拟的，也就是说，成员可以由继承它的类重写。派生类可以提供成员的其他执行代码。这种执行代码不会删除原来的代码，仍可以在类中访问原来的代码，但外部代码不能访问它们。如果没有提供其他执行方式，外部代码就访问基类中成员的执行代码。虚拟成员不能是私有成员。
基类还可以定义为抽象类。抽象类不能直接实例化。要使用抽象类，必须继承这个类，抽象类可以有抽象成员，这些成员在基类中没有代码实现，所以这些执行代码必须在派生类中提供。
类可以是密封的。密封的类不能用作基类，所以也没有派生类。
在C#中，所有的对象都有—个共同的基类object（上一篇中提到）。
四、多态
多态是面向对象程序设计的又一个特性。在面向过程的程序设计中，主要工作是编写一个个的过程或函数，这些过程和函数不能重名。例如在一个应用中，需要对数值型数据进行排序，还需要对字符型数据进行排序，虽然使用的排序方法相同，但要定义两个不同的过程（过程的名称也不同）来实现。
在面向对象程序设计中，可以利用“重名”来提高程序的抽象度和简洁性。首先我们来理解实际的现象，例如，“启动”是所有交通工具都具有的操作，但是不同的具体交通工具，其“启动”操作的具体实现是不同的，如汽车的启动是“发动机点火——启动引擎”、“启动”轮船时要“起锚”、气球飞艇的“启动”是“充气——解缆”。如果不允许这些功能使用相同的名字，就必须分别定义“汽车启动”、“轮船启动”、“气球飞艇启动”多个方法。这样一来，用户在使用时需要记忆很多名字，继承的优势就荡然无存了。为了解决这个问题，在面向对象的程序设计中引入了多态的机制。
多态是指一个程序中同名的不同方法共存的情况。主要通过子类对父类方法的覆盖来实现多态。这样一来，不同类的对象可以响应同名的方法来完成特定的功能，但其具体的实现方法却可以不同。例如同样的加法，把两个时间加在一起和把两个整数加在一起肯定完全不同。
通过方法覆盖，子类可以重新实现父类的某些方法，使其具有自己的特征。例如对于车类的加速方法，其子类（如赛车）中可能增加了一些新的部件来改善提高加速性能，这时可以在赛车类中覆盖父类的加速方法。覆盖隐藏了父类的方法，使子类拥有自己的具体实现，更进一步表明了与父类相比，子类所具有的特殊性。
多态性使语言具有灵活、抽象、行为共享的优势，很好地解决了应用程序函数同名问题。
注意：并不是只有共享同一个父类的类才能利用多态性。只要子类和孙子类在继承层次结构中有一个相同的类，它们就可以用相同的方式利用多态性。
方法重载
方法重载是实现多态的另一个方法。通过方法重载，一个类中可以有多个具有相同名字的方法，由传递给它们的不同个数的参数来决定使用哪种方法。例如，对于一个作图的类，它有一个draw()方法用来画图或输出文字，我们可以传递给它一个字符串、一个矩形、一个圆形，甚至还可以再制定作图的初始位置、图形的颜色等。对于每一种实现，只需实现一个新的draw()方法即可，而不需要新起一个名字，这样大大简化了方法的实现和调用，程序员和用户不需要记住很多的方法名，只需要传入相应的参数即可。
因为类可以包含运算符如何运算的指令，所以可以把运算符用于从类实例化而来的对象。
我们为重载运算符编写代码，把它们用作类定义的一部分，而该运算符作用于这个类。也可以重载运算符，以相同的方式处理不同的类，其中一个(或两个)类定义包含达到这一目的的代码。
注意：只能用这种方式重载现有的C#运算符，不能创建新的运算符。
五、小结
面向对象的四大特性不是彼此独立的，“抽象”和“封装”更多地体现为一种思维方法，主要体现在面向对象系统的总体分析和设计中，“继承”和“多态”则多应用于具体子系统和软件模块的设计与编码过程中，而且“继承”是“多态”的基础。
