如果你以前从未使用过面向对象的编程语言，那么在开始编写代码之前就需要理解几个基础概念。本章向你介绍对象、类、继承、接口和包。每段讨论都把重点放在用现实世界的例子阐述这些概念，同时介绍Java编程语言的语法。

2.1  对象是什么

对象是理解面向对象（object-oriented）技术的关键。现在环顾四周，你能发现很多现实世界对象的例子：你的狗、你的桌子、你的电视机和你的自行车等。

现实世界的对象具有两个性质：它们都具有状态（state）和行为（behavior）。例如，狗具有状态（名字、颜色、品种和是否饥饿）和行为（叫、抓东西和摇尾巴）。自行车也具有状态（当前挡位、当前脚踏板步调和当前速度）和行为（换挡、改变脚踏板步调和使用刹车）。认识现实世界中对象的状态和行为，是理解“面向对象编程”这个术语非常好的途径。

现在花点儿时间观察你周围现实世界的对象。对于看到的每个对象，都问自己两个问题：“这个对象可能处于什么状态？”和“这个对象可能执行什么行为？”把你的观察结果写下来。这样，你会注意到现实世界的对象的多样性；你的台灯可能具有两个可能状态（开和关）和两个可能的行为（打开和关闭），但是你的收音机可能具有更多状态（开、关、当前音量和当前频道）和行为（打开、关闭、增加音量、降低音量、搜索、扫描和调谐频道）。接下来，可能你还会注意到一些对象包含其他对象。这些对现实世界的观察都被转化到了面向对象编程的世界中。

软件对象（见图2-1）在概念上类似于现实世界对象：它们也由状态和相关的行为构成。对象把它的状态保存在字段（field）（即一些编程语言中所说的变量）中，并且通过方法（即一些编程语言中所说的函数）表现它的行为。方法操作对象的内部状态，并且作为对象到对象通信的主要机制。隐藏内部状态并且要求所有交互都通过对象的方法来进行，这被称之为数据封装（data encapsulation）——面向对象编程的一项基本原理。

图2-1  软件对象

考虑一下自行车（见图2-2）。通过标识状态（当前速度、当前脚踏板步调和当前挡位）并且提供改变这些状态的方法，就能够控制外部世界如何使用它。例如，如果自行车只有6个挡位，那么改变挡位的方法就不能接受小于1或者大于6的其他值。

图2-2  作为软件对象的自行车模型

把代码包装到独立的软件对象中提供了很多优势，这些优势包括：

l 模块化——一个对象的源代码可以独立于其他对象的源代码进行编写和维护。一经创建，对象可以很容易地在系统中传递。

l 隐藏信息——通过只和对象的方法进行交互，对象内部的实现细节对外部世界是隐藏的。

l 代码重用——如果对象已经存在（可能由其他软件开发者编写），你可以在自己的程序中使用这个对象。这样可以由专家实现／测试／调试复杂的、任务特定的对象，然后你可以在自己的代码中放心地运行这些对象。

l 可插拔性和容易调试——如果特定对象出现问题，你可以简单地把它从应用程序中删除，然后插入其他对象来替换它。这类似于解决现实世界的机械问题。如果螺栓断了，你就替换它，而不是替换整台机器。