JAVA面向对象编程笔记：高内聚、低耦合

"JAVA的面向对象编程课堂笔记，包括面向对象的概念、优势以及类与对象的定义，强调了高内聚、低耦合的设计原则，并对比了面向过程与面向对象的编程思想差异。" 面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是Java语言的核心特性之一，它基于“万物皆对象”的理念，将现实世界中的实体抽象成具有属性和行为的对象，以模拟真实世界的交互。面向对象的主要目标是提高代码的复用性和可维护性，从而使得程序设计更加高效和灵活。 面向对象的三个基本概念是封装、继承和多态。封装是指隐藏对象的内部实现细节，只对外暴露必要的接口，这样可以保护数据安全，减少错误的发生。继承则是允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，子类可以扩展或重写父类的功能，实现代码复用。多态则是指同一个消息可以根据发送对象的不同而采取多种不同的行为，这增强了程序的灵活性和可扩展性。 在Java中，类是创建对象的蓝图，它定义了一组特性和行为。类的定义通常包含属性（实例变量）和方法（成员函数）。实例变量用于存储对象的状态，方法则描述了对象可以执行的操作。例如，`class Student`定义了一个学生类，可能包含属性如姓名、年龄，以及方法如学习、考试等。 类中的变量分为实例变量和局部变量。实例变量是类级别的，属于类的每一个实例，而局部变量仅在方法内部有效。实例变量在创建对象时会自动初始化，而局部变量必须在声明后立即赋值才能使用。此外，同名的实例变量和局部变量在不同的作用域内是可以共存的，不会互相冲突。 面向对象编程与面向过程编程的主要区别在于思维模式和代码组织方式。面向过程编程侧重于步骤和函数，通过顺序执行一系列操作来完成任务；而面向对象编程则是围绕对象和它们的交互来设计，通过对象之间的通信实现功能。面向对象强调先定义数据结构（类），然后根据需要添加相应的算法（方法）。 在设计面向对象系统时，我们追求高内聚和低耦合的原则。高内聚意味着类的内部元素紧密相关，功能集中，提高代码的复用性；低耦合则表示类与类之间的相互依赖性尽量小，使得每个类可以独立工作，易于维护和扩展。通过这些原则，我们可以构建出更加稳定和可扩展的软件系统。 在实际编程中，Java提供了丰富的关键字如`public`, `private`, `protected`来控制访问权限，以及`abstract`, `final`, `interface`等来实现抽象类、接口和最终类，这些都是实现面向对象设计的重要工具。通过熟练掌握这些概念和技术，开发者可以更好地利用Java的面向对象特性，设计出符合业务需求且易于维护的软件系统。