开发语言中关于面向对象和面向过程的笔记

市面主流语言分类

1. 面向过程编程（Procedural Programming）：C语言；
2. 面向对象编程语言（Object-Oriented Programming, OOP） ：Java、C++、C#、Python；

面向过程

面向过程的程序可以视为一系列线性执行的步骤（函数或子程序），通过控制流语句（顺序、循环、分支）组织逻辑。
其中，
1、面向过程的变成语言数据和操作是分离的，数据是存储在变量中的，函数独立操作这些数据。
也就是定义的子函数与变量是相互独立的，通过函数调用传递数据。
例如，先定义不同功能的函数，然后在主函数中调用该子函数，子函数的入参在主函数中定义。

   #include <stdio.h>// 定义独立函数操作数据
float circle_area(float radius) {return 3.14 * radius * radius;
}float rectangle_area(float width, float height) {return width * height;
}int main() {// 数据与函数分离float r = 5.0;float w = 4.0, h = 6.0;printf("Circle Area: %.2f\n", circle_area(r));      // 输出 78.50printf("Rectangle Area: %.2f\n", rectangle_area(w, h)); // 输出 24.00return 0;
}

面向过程的变成方法，都是从主函数开始，逐步分解任务为子过程，也就是自顶向下设计

所以，面向过程的变成的基本单元是函数（过程）
面向过程是步骤导向

面向对象

面向对象的程序由相互作用的对象构成，每个对象包含数据（属性）和行为（方法）。

// 这里定义了一个类Circle，在这个类里封装了一个变量radius和一个行为（方法）getArea。
class Circle {  private double radius; // 半径被保护  【这里的变量是private，意味着这是一个私有变量，私有意味着只能在Circle类内部访问，外部无法直接访问。所以称为“半径被保护”，这里的面向对象封装起到了数据保护的作用】//我们将半径设为私有，这样外部代码不能直接修改半径（除非通过构造方法，但构造方法只在创建对象时调用一次）public Circle(double r) { this.radius = r;this.radius = r; }  //【这里是一个公共的构造方法，这个方法的参数是r，用于在创建Circle对象时初始化半径（创建Circle类的对象）。通过这个公共方法的参数r，将r的值传递给成员变量radius，//这里的this是指当前对象，也就是使用类创建对象后，这个对象就有个这个变量，通过构造函数对这个变量进行赋值。】//【先定义类，然后类中定义构造函数，构造函数用于定义新的方法，方法通过构造函数对变量进行赋值，然后再使用定义的对象调用类中的方法】public double getArea() { // 对象自己计算【公共方法，无参数】 ，这里是行为封装 ，逻辑封装在内部，外部只需要调用该方法return 3.14 * radius * radius;  }  
}  // 这里使用 Circle 类创建了对象myCircle 
Circle myCircle = new Circle(5.0);  //【new用来创建新的对象，这里使用构造方法Circle，将5.0传递给了r。创建的对象被赋值给了Circle 类型的变量myCircle 】
//【这里需要注意，在这里进行对象初始化时即确定半径值，后续无法直接修改，如果要修改需要创建setRadius 方法】
//对象的创建步骤为：1、new 在堆内存分配空间，创建 Circle 对象实例。2、调用构造方法 Circle(5.0)，初始化 radius = 5.0。3、对象地址赋值给引用变量 myCircle（栈内存存储该地址）。double area = myCircle.getArea(); // 告诉圆："把你的面积给我"【这里的myCircle 是个对象，通过对象调用了类中的方法getArea】
//【这个例子展示了面向对象编程中的**封装特性**：将数据（半径）隐藏在对象内部，通过公共方法提供对数据的操作（计算面积）。外部代码只需要知道如何调用方法，而不需要知道内部实现细节。】

在这个例子中，定义了类Circle ，在类中定义了一个私有成员变量radius，一个构造方法Circle，一个成员方法getArea。

**【堆与栈需单独分析】**

总结面向对象的编程

类是较为顶层的设计，在类中定义各种成员，通过类定义这个类的对象。
上面例子中，通过私有的变量+公有的方法，仅暴漏接口，保障了数据的安全性，私有变量只有创建方法时定义，通过构造函数。

通俗的理解：
面向过程：是厨师，自己按步骤做菜。
第1步：拿2个番茄切块
第2步：打3个鸡蛋搅匀
第3步：开火倒油，炒鸡蛋后盛出
第4步：炒番茄，加鸡蛋混合
第5步：放盐出锅
面向对象：是餐厅老板，开一家餐厅
招专业员工（创建对象）：
🧑‍🍳 厨师对象：技能 炒菜()
🧅 番茄对象：属性「颜色=红」，行为「被切块」
🥚 鸡蛋对象：属性「数量=3」，行为「被打散」
发号施令（对象交互）
厨师.处理(番茄); // 番茄自己执行"切块"
厨师.处理(鸡蛋); // 鸡蛋自己执行"打散"
厨师.炒(番茄, 鸡蛋); // 厨师调用"炒"方法

最后再做一次分析

// 抽象父类：定义公共接口
//定义抽象类Shape，抽象类不可实例化，也就不不能创建对象
//通过抽象类定义了一个模版，一个形状的模版（也可以是一个汽车的模版）
abstract class Shape {public abstract double area();//抽象类中定义抽象方法，这个方法在子类中必须被实现
}// 子类继承并实现多态
class Circle extends Shape {//子类Circle 继承了父类Shape ，因为Shape中包含抽象方法，因此在这个子类中必须实现该方法，也就是必须包含方法体
//一个普通类继承“形状”这个抽象类，定义了一个圆形，该类包含了圆形的具体实现，根据抽象类的要求，必须实现该形状的面积。private double radius;  // 封装数据。封装私有成员变量public Circle(double radius) {//构造函数this.radius = radius;}@Override//重写父类的方法area,可用户后续的多态实现，需要使用哪个便创建哪个子类的对象，结果将根据子类的不同而不同public double area() {  // 多态实现。对继承的父类中的抽象方法进行实现。return Math.PI * radius * radius;}//方法体
}class Rectangle extends Shape {//同理，这是定义了一个长方形类，该类继承了抽象类“形状”，因此在这个长方形中“面积”这个方法必须被实现private double width, height;//定义私有成员变量public Rectangle(double width, double height) {//长方形这个类的构造函数this.width = width;this.height = height;}@Overridepublic double area() {//实现抽象方法“面积”return width * height;}
}public class Main {//定义一个公有的类Mainpublic static void main(String[] args) {//定义了main方法Shape circle = new Circle(5.0);       // 父类引用指向子类对象。创建了一个对象circle ，这里的构造函数Circle引用了父类Shape的子类Circle Shape rect = new Rectangle(4.0, 6.0);//同理，再创建一个对象rect，引用了子类//多态：通过父类引用调用子类重写的方法，实际执行的是子类的方法。 System.out.println("Circle Area: " + circle.area());   // 78.54。打印对象circle的方法areaSystem.out.println("Rectangle Area: " + rect.area());   // 24.00}
}

面向对象的编程的基本单元是对象（数据 + 方法）
面向对象是角色协作

上面通过对实际代码的解析，尝试理解java的面向对象开发，对于某一个任务可以通过定义类来定义功能，后续可以直接通过构造函数创建该类的对象，对象通过调用具体方法来完成对单功能的实现。
也可以其他类通过创建该类的对象，通过构造函数，然后调用该对象中的方法，以实现具体目标
例如，这边通过多单元分工实现了多个功能类的开发，开发完成后统一由一个人创建一个类来创建各个类的对象，通过该对象调用方法达到实现某功能的目标。
也就是面向对象的编程。

---

整体上看，面向过程的编程更适合单体作战，一个人完成重头到尾的任务。面向过程的编程更适合集群作战，每个角色负责不同的任务，通过多体交互完成最终任务。