序言 Perface
“佛曰：苦海無涯，回頭是岸?！鸾逃谜Z”
面向?qū)ο螅∣bject-Oriented），這是一條令無數(shù)開發(fā)人員魂?duì)繅衾@的短語。幾乎每個(gè)軟件分析師、設(shè)計(jì)師和程序員都時(shí)刻將它銘記于心，對它頂禮膜拜。然而，對大多數(shù)人來說，它又像是天邊的霞光，可望而不可及，無數(shù)次伸出雙手，總是抓不住這虛無縹緲的圣物。于是，我們依然每天將面向?qū)ο蟾吒吖┢?，卻始終無法悟得其道，更不要談嫻熟運(yùn)用其道法了。
面向?qū)ο笙褚粸┛嗪?，無數(shù)人游弋其中，卻久久不得其要領(lǐng)；類、對象、繼承、多態(tài)、接口、UML、設(shè)計(jì)模式……無數(shù)概念看得我們眼花繚亂，卻也悟不透其真諦。佛教有云：苦海無涯，回頭是岸。如果置身苦海中無法脫離，那么，我們是否應(yīng)該提高一個(gè)層面去看這片苦海：從哲學(xué)及科學(xué)的角度，去審視面向?qū)ο蟆?/p>
曾有人說：藝術(shù)的極致是科學(xué)，科學(xué)的極致是哲學(xué)。此話不無道理，牛頓、愛因斯坦等科學(xué)界泰斗，在其后期都不約而同地轉(zhuǎn)向哲學(xué)研究。當(dāng)然，這里本人無意更不敢將自己與上面兩位大師相提并論，而且本人也不奢求此文能成為一篇頗有思想的佳作。只不過，本人在平時(shí)的實(shí)踐和思考中，略有小得，于是，在這里拿出，和大家一起分享討論。雖然膚淺，但希望本文能成為一絲波紋，為各位脫離苦海提供一點(diǎn)點(diǎn)的推動(dòng)作用。
真經(jīng)第一章——世界 Weltanschauung
“世界觀（德文：Weltanschauung）意為‘著眼世界之上’，是人們對世界的總的根本的看法。任何哲學(xué)問題的探討，歸其出發(fā)點(diǎn)和本源，都是世界觀的問題。什么樣的世界觀決定了什么樣的哲學(xué)觀點(diǎn)?！R克思”
1.1、看世界
我們知道，哲學(xué)領(lǐng)域中，最根本的對立是唯物主義和唯心主義的對立，而附屬其下，又有許多對立，如形而上學(xué)和辯證法的對立、可知論和不可知論的對立等等。這些對立形成了哲學(xué)的基本體系、派別和出發(fā)點(diǎn)。實(shí)際上，這些對立，都是世界觀的對立。世界觀，簡而言之即如何看待這個(gè)世界。世界觀是一切哲學(xué)問題的本源和出發(fā)點(diǎn)。
同樣，在程序世界里，也有著不同的世界觀。而這其中最根本的對立便是過程論和對象論的對立，這個(gè)對立，衍生出了面向過程和面向?qū)ο髢煞N方法論。于是，要真正理解面向過程和面相對象，我們就不得不先深究一下程序世界中這兩種世界觀。
首先要提到的是，不論是過程論還是對象論，都承認(rèn)一點(diǎn)，那就是程序世界本質(zhì)上只有兩種東西——數(shù)據(jù)和邏輯。數(shù)據(jù)天性喜靜，構(gòu)成了程序世界的本體和狀態(tài)；邏輯天性好動(dòng)，作用于數(shù)據(jù)，推動(dòng)程序世界的演進(jìn)和發(fā)展。盡管上述觀點(diǎn)是統(tǒng)一的，但是在數(shù)據(jù)和邏輯的存在形式和演進(jìn)形式上，過程論和對象論的觀點(diǎn)截然不同。
過程論認(rèn)為：數(shù)據(jù)和邏輯是分離的、獨(dú)立的，各自形成程序世界的一個(gè)方面（Aspect）。所謂世界的演變，是在邏輯作用下，數(shù)據(jù)做改變的一個(gè)過程。這種過程有明確的開始、結(jié)束、輸入、輸出，每個(gè)步驟有著嚴(yán)格的因果關(guān)系。過程是相對穩(wěn)定的、明確的和預(yù)定義的，小過程組合成大過程，大過程還可以組合成更大的過程。所以，程序世界本質(zhì)是過程，數(shù)據(jù)作為過程處理對象，邏輯作為過程的形式定義，世界就是各個(gè)過程不斷進(jìn)行的總體。
對象論認(rèn)為：數(shù)據(jù)和邏輯不是分離的，而是相互依存的。相關(guān)的數(shù)據(jù)和邏輯形成個(gè)體，這些個(gè)體叫做對象（Object），世界就是由一個(gè)個(gè)對象組成的。對象具有相對獨(dú)立性，對外提供一定的服務(wù)。所謂世界的演進(jìn)，是在某個(gè)“初始作用力”作用下，對象間通過相互調(diào)用而完成的交互；在沒有初始作用力下，對象保持靜止。這些交互并不是完全預(yù)定義的，不一定有嚴(yán)格的因果關(guān)系，對象間交互是“偶然的”，對象間聯(lián)系是“暫時(shí)的”。世界就是由各色對象組成，然后在初始作用力下，對象間的交互完成了世界的演進(jìn)。
1.2、一道智力題引發(fā)的思考
上面的描述也許有些不夠直觀，那么，下面我們通過一個(gè)實(shí)際的例子，直觀感受一下在兩種世界觀下，對同一件事物是怎么看的。
大家都聽過這么個(gè)智力題吧：
說有甲、乙、丙三人住店，一間房30。于是每人10元，共計(jì)給店老板30元住進(jìn)一間房。后來店老板發(fā)現(xiàn)弄錯(cuò)了，房價(jià)應(yīng)該是25元，于是給小二5元讓小二退給房客。小二黑心，貪污了2元，退給甲乙丙每人1元。這樣房客每人付了10-1=9元，三九27，加上小二貪污的2元，共29元，問那1元哪里去了？
不知各位聰明的看官是否已經(jīng)參透其中玄機(jī)。不過參不透也沒有關(guān)系，這不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是，我們現(xiàn)在來分別用過程論和對象論分析一下這件事。
首先，我們來看看過程論是怎么看這件事情的。
圖1.1、過程論看世界
如圖1.1所示，這就是過程論下看這件事的樣子。左邊是過程的各個(gè)步驟，而右邊紅字表示在每個(gè)過程步驟的數(shù)據(jù)情況，這種數(shù)據(jù)情況反映了世界當(dāng)前的狀態(tài)。為簡單起見，我們只考慮在這個(gè)過程中參與分配的數(shù)據(jù)。
初始時(shí)甲乙丙各10元，老板和小二沒有錢，這可以認(rèn)為是這個(gè)過程的初始狀態(tài)，這些數(shù)據(jù)是輸入。隨著各個(gè)步驟的進(jìn)行，數(shù)據(jù)不斷更新，而在每個(gè)步驟，數(shù)據(jù)如何更新、更新多少，都是由步驟嚴(yán)格確定的。經(jīng)歷五個(gè)步驟后，數(shù)據(jù)變?yōu)榧滓冶?元，老板25元，小二2元，這就是終止?fàn)顟B(tài)，也是這個(gè)過程的輸出。
下面，再來看看對象論下如何看這件事。
圖1.2、對象論看世界
對象論眼中，世界是由各種對象組成的，每個(gè)對象有自己的數(shù)據(jù)和邏輯，如圖1.2所示。在這件事里，有五個(gè)基本對象：甲、乙、丙、小二和老板（注意，這里我們還沒有提到類和抽象等概念，所以不要讓固有思維跳出來，在這里要只認(rèn)識對象，不認(rèn)識類等概念?，F(xiàn)在我們只討論世界觀的基本問題：程序世界的本質(zhì)，至于更具體的問題，留待后面討論）。每個(gè)對象有自己的一系列數(shù)據(jù)和邏輯，這里只列出了我們關(guān)心的部分。
然后呢？沒有然后了。沒錯(cuò)，在對象論眼里，這就是這件事的本質(zhì)模樣，這件事所涉及的東西就是這么幾個(gè)對象，本來它們各自獨(dú)立，老死不相往來。只不過在“住店”這個(gè)外部驅(qū)動(dòng)力下，幾個(gè)對象“偶然”、“暫時(shí)”互相聯(lián)系，利用其他對象提供的公開服務(wù)，完成了一些交互。在交互中，各自的數(shù)據(jù)可能會發(fā)生一些變化，但對象的本質(zhì)沒有變。這里也要注意，這種交互雖然在一定程度上由既定邏輯預(yù)定義，但不像過程論認(rèn)為“萬事萬物都已注定”，在對象論下，對象間的交互是“偶然的”、“暫時(shí)的”，這次五個(gè)人因?yàn)樽〉赀@個(gè)外部驅(qū)動(dòng)力交互了一次。但下次如果魏國和蜀國交戰(zhàn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)力，他們間的交互就不是拿錢給錢了，而是刀兵相見。所以，對象論不認(rèn)為“一切都已注定”。
1.3、總結(jié)
通過上面一個(gè)例子，不知各位是否已經(jīng)明白程序世界中兩種世界觀看事物的不同。下面，有一些問題還要明確一下。
I. 過程論和對象論是兩種看世界的觀點(diǎn)，沒有孰對孰錯(cuò)、孰好孰壞之分。
II. 過程論和對象論不是一種你死我活的絕對對立，而是一種辯證統(tǒng)一的對立，兩者相互滲透、在一定情況下可以相互轉(zhuǎn)化，是一種“你中有我、我中有你”的對立。如果將對象論中的所有交互提取出來而撇開對象，就變成了過程論，而如果對過程論中的數(shù)據(jù)和邏輯分類封裝并建立交互關(guān)系，就變成了對象論。
III. 過程論相對確定，有利于明晰演進(jìn)的方向，但當(dāng)事物過于龐大繁雜，將很難理清思路。因?yàn)檫^程繁多、過程中又有子過程，容易將整個(gè)世界看成一個(gè)紛繁交錯(cuò)的過程網(wǎng)，讓人無法看清。
IV. 對象論相對不確定，但是因?yàn)橐詫ο鬄榛驹兀词购荦嫶蟮氖挛?，也可以很好地分離關(guān)注，在研究一個(gè)對象的交互時(shí)，只需要關(guān)系與其相關(guān)的少數(shù)幾個(gè)對象，不用總是關(guān)注整個(gè)流程和世界。但是，對象論也有困難。例如，如何劃分對象才合理？對于同一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，為什么不同情況下參與對象和交互流程不一樣？如何確定？其實(shí)，這些困難也正是面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的困難。
綜上，我們知道在程序世界中，存在著過程論和對象論兩種對立的世界觀，并且其各有千秋，無法定奪孰好孰壞。但是，對象論似乎更有助于分析規(guī)模較大的事物。本文是探討面向?qū)ο蟮?，所以，在下文中，都會選擇對象論作為世界觀。這種以對象為本的世界觀，也是本文后續(xù)一切的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。
真經(jīng)第二章——抽象 Abstraction
“金、木、水、火、土元素，構(gòu)成宇宙萬物，并作為各種自然現(xiàn)象變化之基礎(chǔ)——五行說”
2.1、導(dǎo)言
上文探討了世界觀問題。我們知道，要想真正理解面向?qū)ο?，首先要用對象論去審視世界。而在對象論中，萬事萬物的本源是對象，對象是組成世界的基本元素。但是，要真正看透一個(gè)世界，只有基本元素是不行的。
中國古代的樸素唯物主義哲學(xué)中，比較有代表性的是五行說。五行說認(rèn)為，世界的基本元素是“金、木、水、火、土”，但若說世界只有“金、木、水、火、土”，也是不成的，所以后續(xù)有云：五行相生相克，相互交織結(jié)合，組成了大千世界。雖然從現(xiàn)代科學(xué)角度看，五行說并不完全準(zhǔn)確，但其有一點(diǎn)事非常正確的，那就是世界首先有基本元素，然后基本元素還要衍生出各種其它東西。
在第一章中，我們說了在對象論中，對象是組成世界的基本元素，但這還不能構(gòu)成真正的世界。下面，我們來看看對象是如何構(gòu)成和衍生出其它事物的。
2.2、類是怎么來的
和真實(shí)世界中構(gòu)成和衍生方式不同，程序世界中，最重要的衍生方式是抽象。例如，眾所周知的類（Class），就是從對象上首先抽象出來的概念。下面我們看一看類是怎么來的。
從哲學(xué)角度說，先有對象，然后才有類，類和對象是“一般和特殊”這一哲學(xué)原理在程序世界中的具體體現(xiàn)。這可能和很多人的直覺不同，因?yàn)樵诰唧w寫程序時(shí)，是先定義類，然后才能實(shí)例化對象。在這里，我們是從哲學(xué)層面進(jìn)行探討，所以，對象是本源，類的概念是衍生。為什么？因?yàn)閺恼J(rèn)識論來說，首先有具體認(rèn)知能力，才能有抽象認(rèn)知能力，抽象認(rèn)知能力是一種高層的，人類特有的認(rèn)知能力，它使我們可以從大量具體認(rèn)知中，舍棄個(gè)別的、非本質(zhì)的屬性，提取出共同的、本質(zhì)的屬性，是形成概念的必要手段。
還是以住店的故事為例吧。在我們的世界觀中，那個(gè)故事涉及了五個(gè)對象，剛開始我們沒有抽象的概念，而只是從具體認(rèn)知角度對這五個(gè)對象進(jìn)行認(rèn)知：首先是甲，他有頭、有身子、有胳膊有腿，頭上有眼睛鼻子耳朵，他還有個(gè)名字叫劉備，有個(gè)身份是顧客……除了這些數(shù)據(jù)，這個(gè)對象還可以做一些事情，可以吃飯、呼吸、喝水，還能給錢和拿錢……好的，一通認(rèn)知后，我們對甲這個(gè)對象有具體認(rèn)知了；然后，我們對乙進(jìn)行認(rèn)知：他有頭、有身子、有胳膊有腿，頭上有眼睛鼻子耳朵，他還有個(gè)名字叫關(guān)羽，有個(gè)身份是顧客……除了這些數(shù)據(jù)，這個(gè)對象還可以做一些事情，可以吃飯、呼吸、喝水，還能給錢和拿錢……認(rèn)知完了，接著是丙、小二和老板……當(dāng)具體認(rèn)知足夠多后，我們發(fā)現(xiàn)一件事情：這幾個(gè)對象很相似啊，有相似的數(shù)據(jù)（但具體值可能不同），有相同的邏輯，于是，我們的抽象認(rèn)知能力告訴我們，這五個(gè)對象很相似，可以看做一類東西，于是，我們給出一個(gè)類，叫“人”，并且認(rèn)為這五個(gè)對象都是“人”這個(gè)類的具體例子，我們叫其為實(shí)例。以后遇到類似的對象，我們都可以知道，這個(gè)對象屬于“人”類。
圖2.1、“人”類的由來
所以，類其實(shí)是抽象認(rèn)知能力作用于程序世界的基本元素——對象后所衍生出來的抽象概念，是抽象思維在程序世界中物化后的產(chǎn)物。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)世界中每個(gè)對象都有無數(shù)的數(shù)據(jù)和邏輯，但在具體到程序世界時(shí)，我們往往只關(guān)心具體場景中相關(guān)的數(shù)據(jù)和邏輯。例如，在住店場景中我們關(guān)心現(xiàn)金這則數(shù)據(jù)，至于這個(gè)人力氣大不大無所謂；而如果上戰(zhàn)場打仗，我們就關(guān)心攻擊力和力量，現(xiàn)金就不重要了。
2.3、為什么要有類
知道了類是怎么來的，那么類的作用是什么，我們?yōu)槭裁葱枰惸兀?/p>
類可以幫助我們方便地認(rèn)識和定義世界中的對象。這個(gè)作用是顯而易見的。例如當(dāng)今世界有60幾億人，如果不會抽象思維，我們每遇到一個(gè)人，都要認(rèn)知一遍：??！這個(gè)對象有眼睛，有耳朵，有鼻子有嘴，有胳膊有腿……要是真這樣，世界也太瘋狂了。有了類的概念，我們就可以只記類的數(shù)據(jù)和邏輯，而對于具體對象，只要知道它屬于什么“類”，一切就都知道了，所需要區(qū)分的只是不同對象的數(shù)據(jù)具有不同值而已。
其實(shí)，這不僅僅是類的作用，我們進(jìn)行抽象思維，就是為了這個(gè)目的。
2.4、總結(jié)
這一章敘述了類的哲學(xué)本質(zhì)、衍生過程和作用。要記住，抽象是形成和衍生概念的基本方法，不只是類，后面的很多概念，都是通過抽象形成的。所以，我們可以說：上天只給了這個(gè)世界各種對象，但我們用抽象去更好地認(rèn)識世界。
真經(jīng)第三章——層次 Arrangement
“道生一，一生二，二生三，三生萬物——老子”
3.1、導(dǎo)言
上文提到，在對象論中，抽象是衍生概念的基本方法。但是你有沒有一個(gè)疑問？所謂抽象，是對許多對象撇開個(gè)性，抽出共性，這樣，抽象過程就不是確定的、唯一的。例如，我們在看過很多對象后，發(fā)現(xiàn)有一類對象有四個(gè)輪子、有發(fā)動(dòng)機(jī)、可以駕駛、是可以被意識反映的客觀實(shí)在。我們抽象出一個(gè)叫“汽車”的類。這次抽象中，我們將有四個(gè)輪子看做了共性，但是，如果撇開這條性質(zhì)，僅看后三條，摩托車、輪船、飛機(jī)都符合，于是，我們又可以抽象出“機(jī)動(dòng)交通工具”類。再把有發(fā)動(dòng)機(jī)撇掉，自行車、腳踏三輪車，甚至馬都符合，所以，又得出個(gè)“代步工具”類，最后，把可以駕駛也撇掉，只剩下“是可以被意識反映的客觀實(shí)在”，如果這樣，所有物質(zhì)都符合，這樣，就得出一個(gè)“物質(zhì)”類。
這下子困難就來了，你說我家的奔馳應(yīng)該歸到哪一類呢？我家的奔馳和一只是不是一類東西呢？如果從前三類看，當(dāng)然不是，但是從最后一個(gè)“物質(zhì)”類看，又確實(shí)是一類東西。那到底哪一個(gè)對？事情究竟是怎樣的？其實(shí)答案很簡單：歸到哪一類都正確。至于后一個(gè)問題，無法回答，因?yàn)檫@個(gè)問題單獨(dú)問根本沒有意義。為什么？
關(guān)鍵在于：抽象是有層次的。
3.2、世界是一棵樹
上文說到，對象是基本，我們從對象上抽象出類。但是，世界可并不是一層對象一層類那么簡單，對象抽象出類，在類的基礎(chǔ)上可以再進(jìn)行抽象，抽象出更高層次的類。所以經(jīng)過抽象的對象論世界，形成了一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)。
圖3.1、抽象層次樹示例
圖3.1展示了一棵抽象層次樹的示例。不要懷疑，在對象論中，經(jīng)過初步抽象思維加工后的世界就是這樣樣子。本來，世界只有各個(gè)具體對象（最底下紫色文字表示的層次），這是第0層，是一切抽象的本源和起始，然后，抽象思維作用其上，抽象出初步的類，然后在既有類和對象的基礎(chǔ)上可以再進(jìn)行抽象……如此歸納下去，最終整個(gè)世界歸結(jié)于樹的根節(jié)點(diǎn)：本體。所謂本體，即萬物之源、萬物之本，是哲學(xué)層面上最高層次的抽象。在這里，我們將其看成是一個(gè)特殊的類，作為抽象層次樹的根。
千萬不要小看了這棵抽象層次樹，如果能參透其中的奧秘，就能明白很多面向?qū)ο笾械男C(jī)，而且很多問題就都迎刃而解了。這種抽象層次樹理論也是后續(xù)諸多內(nèi)容的理論基礎(chǔ)。例如，OO中重要的概念——繼承（Inheritance）和多態(tài)（Polymiorphism），如若探究其哲學(xué)本源，就是從這里來的。
下面，對這棵樹做一些必要的說明。
I. 這是一棵單根樹，最頂層“本體”為唯一的根，最下層葉子節(jié)點(diǎn)為基本對象。一切中間節(jié)點(diǎn)都為類。
II. 越往上的類抽象層次越高，具體度越低，其內(nèi)涵越小，外延越大；越往下的類抽象層次越低，具體度越高，其內(nèi)涵越大，外延越小。說明一下，所謂類的內(nèi)涵，是指類對屬于自己的對象的說明力度，而外延是指類能包含的具體對象的總和。例如，家用電器這個(gè)類，其內(nèi)涵是使用電作為能源并完成特定功能的家用器具，各個(gè)電冰箱、洗衣機(jī)、電磁爐、游戲機(jī)、DVD機(jī)等都在其外延之內(nèi)；而娛樂家用電器這個(gè)類，作為比家用電器更低層次的類，其內(nèi)涵除了“使用電作為能源并完成特定功能的家用器具”外，還要是具有娛樂功能，其內(nèi)涵明顯大了，但外延卻縮小了，只包括了各個(gè)游戲機(jī)、DVD機(jī)等對象。
III. 抽象層次樹不是從根部向下長的，而是從葉子節(jié)點(diǎn)向上歸納生成的。
IV. 某一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)所代表的對象可以歸入所有其祖先結(jié)點(diǎn)所代表的類
V. 直接問兩個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)屬不屬于一個(gè)類沒有意義，而要指定抽象層次才有意義。例如在較低層，一輛寶馬屬于汽車，而一只蒼蠅屬于昆蟲，不是一類。但如果指定在較高層比較，兩個(gè)都屬于具體物質(zhì)，屬于一個(gè)類。
VI. 我們定義，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)CNode非葉子節(jié)點(diǎn)也非根節(jié)點(diǎn)，那么在哲學(xué)意義上，這個(gè)節(jié)點(diǎn)繼承于其父節(jié)點(diǎn)PNode，并且說PNode是CNode的泛化。
VII. 我們定義，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)CNode非葉子節(jié)點(diǎn)也非根節(jié)點(diǎn)，如果強(qiáng)行將它看成其任何一個(gè)祖先節(jié)點(diǎn)ANode，并當(dāng)做ANode使用，那么在哲學(xué)意義上，叫做多態(tài)性。
3.3、總結(jié)
先說明這么多了，隨著后續(xù)內(nèi)容的深入，還會有更多豐富的內(nèi)容進(jìn)來。例如，后面會看到，所謂的“里氏代換原則（LSP）”，在哲學(xué)本質(zhì)上不過是在這棵樹上所加的一條限制規(guī)則，而“面向接口編程”、“低耦合、高內(nèi)聚”、“依賴倒置”等一系列耳熟能詳?shù)亩陶Z，歸結(jié)到哲學(xué)上也只是這棵樹的一些精化。
另外，看了上面的理論，我想本章開頭留下的疑問也已經(jīng)煙消云散了吧。
再提示一遍，這棵樹非常重要，得其精髓，就能理解諸多OO中概念、原則和方法的本質(zhì)。后續(xù)討論中，抽象層次樹理論將作為重要的理論基礎(chǔ)。
真經(jīng)第四章——繼承 Inheritance
“子類型必須能夠替代掉其父類型——Barbara Liskov”
4.1、原來是先有兒子才有父親
這一章我們討論繼承（Inheritance）。
我們先看一看繼承在哲學(xué)意義上時(shí)怎么來的。對象論的世界觀認(rèn)為，世界的基本元素是對象，我們將抽象思維作用于對象，形成了類的概念，而抽象的層次性形成了抽象層次樹的概念。接著，我們就可以定義：在抽象層次樹上，除根節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)外，任一節(jié)點(diǎn)CNode非嚴(yán)格繼承其所有祖先節(jié)點(diǎn)所組成的集合中的任一元素，而CNode嚴(yán)格繼承其父節(jié)點(diǎn)PNode。
繼承概念，看似簡單，若深入思考，卻隱藏眾多玄機(jī)。首先，繼承描述的實(shí)際是抽象層次樹上祖先節(jié)點(diǎn)與子孫節(jié)點(diǎn)的關(guān)系，但我個(gè)人一直不贊成使用繼承（Inheritance）一詞來描述這種關(guān)系，而推薦使用泛化（Generalization）一詞。為什么呢？因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道，從哲學(xué)和認(rèn)識論角度來說，是先有對象，然后有類；先有子類，然后有父類，是一種自底向上形成的體系。而繼承一詞，明顯帶有自頂向下的暗示，因?yàn)橥窍扔袪敔?、有父親繼承爺爺、然后才能有兒子繼承父親。這樣，就容易讓人誤解成是先有父類才有子類。所以，為了更好的體現(xiàn)繼承的哲學(xué)本質(zhì)，我更傾向于使用“泛化”代替“繼承”。當(dāng)然，由于繼承一詞已經(jīng)被普遍使用和接受，接下來我還是會沿用繼承一詞，只不過希望各位時(shí)刻牢記，其實(shí)是先有了子類，才從子類泛化出父類。
當(dāng)然，當(dāng)父類被抽象出來后，可能還會有新的子類加進(jìn)來。但是，當(dāng)初父類一定是從某些子類中泛化出來的，而不會是憑空突然出現(xiàn)的。
4.2、繼承的作用
探討了繼承的本質(zhì)，然后我們來探討繼承存在的意義。一切存在的東西都是有意義的，否則就不可能存在。注意，這里的“意義”是中性詞，指事物存在的原由，不要理解成褒義。
我們需要繼承這個(gè)概念，本質(zhì)上是因?yàn)閷ο笳撝惺澜绲倪\(yùn)作往往是在某一抽象層次上進(jìn)行的，而不是在最低的基本對象層次上。舉個(gè)例子，某人發(fā)燒了，對其他人說：我生病了，要去醫(yī)院看醫(yī)生。這句簡短的話中有一個(gè)代詞“我”和三個(gè)名詞“病”、“醫(yī)院”、“醫(yī)生”。這四個(gè)具有名詞性的詞語中，除了“我”是運(yùn)作在世界的最底層——基本對象層外，其他三個(gè)都運(yùn)作在抽象層次，在這個(gè)語境中，“病”、“醫(yī)院”、“醫(yī)生”都是抽象的，他并沒有在醫(yī)院里拉著某個(gè)醫(yī)生對別人說：我生了這個(gè)，需要去這里看這個(gè)。但是，本質(zhì)上他確實(shí)是生了一個(gè)具體的病，要去一個(gè)具體的醫(yī)院看一個(gè)具體的醫(yī)生，那么在哲學(xué)上要如何映射這種抽象和具體呢？就是靠繼承， 拿醫(yī)生來說吧，所有繼承自“醫(yī)生”類的類所指的所有具體對象都可以替換掉這里具體的醫(yī)生，這都不影響這句話語義的正確性。
所以，繼承的哲學(xué)作用就是：規(guī)定了抽象與具體之間的可映射性。形式化一點(diǎn)說：設(shè)G(c1,c2)意為c1非嚴(yán)格泛化自c2，I(c,o)意為對象o屬于c的外延，其中c1,c2,c均為類，o為對象。那么，c可在哲學(xué)語義上映射成o，當(dāng)且僅當(dāng)o∈{o|I(c,o)}∪{o|I(c’,o) 且 G(c,c’)}
4.3、開放-關(guān)閉
如果你討厭看形式化的東西，那么上面藍(lán)色文字不看也罷，但是，有一條原則你一定很感興趣，那就是著名的開放-關(guān)閉原則（OCP）。
開放-關(guān)閉原則（OCP）：軟件實(shí)體應(yīng)該可以擴(kuò)展，但不可以修改。
為什么忽然扯到OCP呢？因?yàn)?，OCP正是上文討論的哲學(xué)原理在程序世界的具體表述。我們來對比看一下，到底OCP是個(gè)什么意思。
還是上面看病那個(gè)例子，什么叫可以擴(kuò)展？就是說，因?yàn)樵谀硞€(gè)抽象層次是進(jìn)行表述，就不能把話說死了，不能全是這個(gè)、那個(gè)的把每個(gè)對象都指派明白。如，那句話改成“我的右腳扭到了，要去北京航空航天大學(xué)醫(yī)院去看胡青牛醫(yī)生”，這句話就沒有擴(kuò)展性可言了，所有話都說死了，你如果去的是北醫(yī)三院或臨沂市人民醫(yī)院，那么語義就不對了，而如果找的不是胡青牛而是華佗或扁鵲，語義也不對了。為什么無法擴(kuò)展？因?yàn)樗悬c(diǎn)都指定了具體的對象。
而原話“我生病了，要去醫(yī)院看醫(yī)生”則擴(kuò)展性很大，因?yàn)橹灰贿`反可映射性定義，映射到任何符合條件的對象都正確。擴(kuò)展性和靈活性大大提高了。所以，“可以擴(kuò)展”四字從哲學(xué)上其實(shí)是要我們在設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件時(shí)提高抽象層次，不要總在具體對象層面上進(jìn)行處理。這下，你明白為什么說OCP可以提高軟件的可擴(kuò)展性和靈活性了吧。
再來說說“不可以修改”，因?yàn)槿绻S便亂改，那就天下大亂了。還是醫(yī)院那個(gè)例子，“醫(yī)院”這個(gè)類所映射到的對象，一定是治病的地方。如果這東西隨便改，例如明天“醫(yī)院”和“食堂”的概念對換了，那麻煩了，我們所有人都要改，要把兩個(gè)概念從腦子中對換過來，全世界的書、報(bào)紙、Internet……凡是依賴這兩者進(jìn)行表述的地方都要改，那不是天下大亂么？軟件世界中也會發(fā)生這種牽一發(fā)而動(dòng)全身的問題。所以我們提倡設(shè)計(jì)好的類一定要“對修改關(guān)閉”。
以上，就是OCP的哲學(xué)意義。
4.4、兒子，你要能完全替代老爹才行
不過，要想世界正常運(yùn)作，只有OCP似乎還有點(diǎn)問題。到目前為止，我們都是在抽象層次樹已經(jīng)存在，并且假定它完全正確的前提下討論的，可是，我們并沒有任何規(guī)則限制抽象層次樹的正確性，例如，如果我把食堂掛到醫(yī)院下，讓食堂成為醫(yī)院的子類，在理論上時(shí)沒有錯(cuò)的，但如果這樣隨便亂規(guī)定繼承關(guān)系，那么一切依賴?yán)^承正確性的原則、概念都沒有意義了。所以，只有OCP是不夠的，需要對繼承進(jìn)行一個(gè)限制。
Barbara Liskov在1987年的OOPSLA大會上發(fā)表了一篇文章——《Data Abstraction and Hierarchy》，其中提出了一個(gè)非常重要的原則，叫里氏代換原則（LSP）。
里氏代換原則（LSP）：子類型應(yīng)該能代替掉其父類型，且代替后程序運(yùn)行情況不會錯(cuò)亂。
我們還是用例子去理解LSP。
現(xiàn)代辦公幾乎都要用到個(gè)人計(jì)算機(jī)，個(gè)人計(jì)算機(jī)本身是一個(gè)抽象概念，臺式PC是其中一個(gè)子類。后來，發(fā)明了筆記本電腦，我們想把筆記本電腦歸為個(gè)人計(jì)算機(jī)的子類，是否合理呢？根據(jù)LSP，我們將臺式PC都替換成筆記本電腦，世界應(yīng)該是照常運(yùn)行的（當(dāng)然，實(shí)際情況可能復(fù)雜些，有些地方不能用筆記本電腦替換，但這里我們忽略這種差別）。我們辦公時(shí)依賴的類是“個(gè)人計(jì)算機(jī)”，而筆記本電腦完全可以替代這個(gè)類型而使得世界運(yùn)行正常，所以，我們說將筆記本電腦歸于個(gè)人計(jì)算機(jī)的子類是符合LSP的。
后來，又發(fā)明了轉(zhuǎn)基因黃瓜，我們也想將它歸到個(gè)人計(jì)算機(jī)的子類中去，行不行呢？好的，現(xiàn)在我們再運(yùn)用LSP，將世界上每個(gè)依賴個(gè)人計(jì)算機(jī)的地方都替換成一根轉(zhuǎn)基因黃瓜。好的，世界人民都瘋了！明顯這種替換會令世界運(yùn)行錯(cuò)亂。所以，我們不能讓轉(zhuǎn)基因黃瓜繼承個(gè)人計(jì)算機(jī)。
上面的例子是顯而易見的，但有些卻不那么明顯。例如，現(xiàn)在問，獸醫(yī)是醫(yī)生的子類嗎？這個(gè)問題，一下子還真不是很好回答，但我們可以LSP一下，現(xiàn)在，我們把醫(yī)院里的醫(yī)生都替換為獸醫(yī)，你還敢去醫(yī)院看病嗎？嗯，這下子不用我多說了吧。
最后一定要說明的是，LSP應(yīng)用于程序世界和現(xiàn)實(shí)世界時(shí)有很大差別的，現(xiàn)實(shí)世界繁雜、不確定性因素多，而程序世界簡單、確定。總之，LSP就是讓你記住一條，凡是系統(tǒng)中有繼承關(guān)系的地方，子類型一定能代替父類型，而且替換后程序運(yùn)行要正常。換言之，繼承是一種嚴(yán)格的“IS-A”關(guān)系，也是“一般和特殊”的哲學(xué)原理在程序世界中的體現(xiàn)。
4.5、總結(jié)
繼承的話題就討論到這里了。很多朋友在運(yùn)用繼承時(shí)有疑惑，或不能很好的確定繼承關(guān)系，歸其根本是沒有真正理解繼承的意義。只要能理解繼承的本質(zhì)意義，加上OCP和LSP的運(yùn)用，是可以寫出正確的繼承體系。
真經(jīng)第五章——耦合 Couple
“一只蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導(dǎo)致一個(gè)月后德克薩斯州的一場龍卷風(fēng)——蝴蝶效應(yīng)”
5.1、為耦合平反
做程序的人，往往感覺“耦合（Couple）”不是什么好東西。經(jīng)常有人、有書、有文章對我們諄諄教導(dǎo)：要降低耦合，要降低耦合……久而久之，好像耦合在程序界成了貶義詞，弄得我們恨不得把耦合從程序里全部拿掉。
這誤解可委屈耦合了。要是哪天沒了耦合，這世界還真玩不轉(zhuǎn)。其實(shí)耦合還有另一個(gè)名字，叫“聯(lián)系”，試問要是世界上所有對象間的聯(lián)系都沒了，世界還能運(yùn)作么？耦合的存在是世界演進(jìn)的途徑，如果沒有耦合，世界就變成了“死世界”，無法演進(jìn)和發(fā)展。所以，耦合可是好東西，我們要感謝它！但是任何東西都有兩面性，過度的耦合確實(shí)會令世界的運(yùn)作產(chǎn)生困難，所以我們提倡降低耦合，這些是后話。
5.2、形形色色的耦合
下面，我們探討各種耦合式怎么出現(xiàn)的。
上一章講述了繼承，其實(shí)，繼承的概念出現(xiàn)后，有父子、祖孫關(guān)系的類就有了一種聯(lián)系，這種聯(lián)系叫做“泛化耦合”。這就是我們認(rèn)識的第一種耦合。
泛化耦合（Generalization Couple）：由于泛化（繼承）關(guān)系的存在，在兩個(gè)有祖孫、父子關(guān)系的類間形成的一種邏輯關(guān)聯(lián)。
然后，我們討論另一種耦合。
在文章開始，我們說對象論將對象看做基本元素，而對象中有數(shù)據(jù)和方法。在現(xiàn)實(shí)世界中，數(shù)據(jù)并不總是簡單數(shù)據(jù)。客觀存在一些對象，它們的數(shù)據(jù)是另一個(gè)或另一些對象。例如，一個(gè)具體的羊群，有一項(xiàng)數(shù)據(jù)是很多具體的羊。其中羊也是對象。當(dāng)抽象成抽象的“羊群”和“羊”類的時(shí)候，這種包含關(guān)系也隨之被抽象到了類中，由此在兩個(gè)類之間就形成了耦合。
這種耦合出現(xiàn)的哲學(xué)基礎(chǔ)是，對象本身固有的包含關(guān)系，在進(jìn)行事物抽象時(shí)被同時(shí)抽象到了類中。所以，我個(gè)人將其稱為包含耦合。
包含耦合又分為兩種情況，一種是被包含對象單純聚合在包含對象中，但沒有形成哲學(xué)意義上“整體與部分”的關(guān)系，這是一種相對較弱的聯(lián)系，叫做聚合。例如，上例中羊群和羊就是聚合關(guān)系，如果拿掉一兩只羊，羊群還是羊群。
聚合（Aggregation）：一種弱的擁有關(guān)系，體現(xiàn)A對象可以包含B對象，但B對象不是A對象的一部分。
另一種情況是，被包含對象和包含對象形成了哲學(xué)意義上“整體與部分”的關(guān)系，如汽車和輪子，把輪子拿掉，汽車就不再是完整意義上的汽車了。這種關(guān)系叫做組合。
組合（Composition）：一種強(qiáng)的擁有關(guān)系，體現(xiàn)了嚴(yán)格的部分和整體的關(guān)系，部分和整體具有一樣的生命周期。
通過上面的探討，我們認(rèn)識了泛化耦合、聚合和組合三種耦合形式，最后，還有一種耦合叫依賴。什么是依賴呢？我們知道，在對象論中，將世界的演進(jìn)看成是在初始作用力下，對象之間相互調(diào)用、相互協(xié)作完成的。如果兩個(gè)類在需求范圍內(nèi)，既定邏輯上存在協(xié)作的可能，那么這兩個(gè)類就存在依賴關(guān)系（或叫關(guān)聯(lián)關(guān)系）。其實(shí)，我們常說的“低耦合，高內(nèi)聚”、“降低耦合”等建議，主要是針對依賴說的。
依賴（Dependency）：由于邏輯上相互協(xié)作可能，而形成的一種關(guān)系。
好的，到目前為止，我們已經(jīng)認(rèn)識了四種基本耦合。下面用一副圖，直觀感受一下世界的各種耦合。
圖5.1、耦合示例
圖5.1展示了幾種耦合的示例。其中汽車和交通工具屬于泛化耦合，輪子和方向盤組合于汽車，汽車聚合成車隊(duì)，而汽車和司機(jī)具有依賴關(guān)系。這幅圖只是耦合的一個(gè)小片段，實(shí)際上，世界上各種對象形成了一張復(fù)雜的耦合網(wǎng)，正因?yàn)橛旭詈系拇嬖?，世界才能演進(jìn)。正如馬克思主義哲學(xué)所說：聯(lián)系是普遍的、客觀的。所以，耦合的存在，有其深刻的哲學(xué)意義。
5.3、總結(jié)
不知你是否會有這樣的疑問：文章開始，不是說對象論將對象看做相互獨(dú)立的嗎？怎么又耦合起來了。這是矛盾的嗎？實(shí)則不矛盾。因?yàn)槲覀兯幍木辰缫呀?jīng)不同。剛開始，我們拋開一切，忘記一切，從本質(zhì)的角度用對象論去看世界，我們看到的對象是相對孤立的。而后來，我們的抽象思維作用于這個(gè)世界，所衍生出來的一系列概念，是我們的抽象能力給這個(gè)世界抹上的色彩。就如我們用唯物主義看世界時(shí)，剛開始要拋開一切，認(rèn)為世界只有“可被意識所反映的客觀實(shí)在”，而后，這個(gè)物質(zhì)為本的世界在我們的抽象思維中衍生出各種概念。為了讓我們更好的、系統(tǒng)的認(rèn)識對象論，剛開始，我們拋開一切直取本質(zhì)，而后來，我們要層層衍生，將拋卻的東西再找回來，在這個(gè)“找”的過程中，我們才能領(lǐng)會OO中的各種概念、事物其在哲學(xué)意義上是怎么來的。
6.1、導(dǎo)言
在前五章中，我們從世界觀的這話題開始，逐步引出了抽象、層次、繼承和耦合。這些內(nèi)容，形成了對象論中關(guān)于世界的結(jié)構(gòu)體系。
然而，要想真正描述一個(gè)世界，僅有結(jié)構(gòu)式不行的。開始我們說過，世界觀主要關(guān)注兩個(gè)方面：一是世界是什么樣子的（結(jié)構(gòu)），另一個(gè)就是世界時(shí)如何演進(jìn)的（運(yùn)作）。現(xiàn)在，我們來討論對象論中關(guān)于世界運(yùn)作的理論。
這里首先要指出一點(diǎn)，“對象論”是關(guān)于程序世界（即將一個(gè)軟件系統(tǒng)看成一個(gè)世界）的世界觀，而非關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界的，所以，將對象論應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界時(shí)，往往會有所偏頗。其實(shí)前面的某些地方已經(jīng)體現(xiàn)出這一點(diǎn)，而在運(yùn)作理論這里，會體現(xiàn)的尤其明顯。但是為了直觀起見，我依然會將對象論應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界去舉例子，當(dāng)然我會非常謹(jǐn)慎和小心，并且會明確指出對象論應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界的偏頗在哪里。
6.2、世界本沒有類
對象論認(rèn)為：世界的演進(jìn)，是而且只是各種對象通過互相調(diào)用其他對象的公開服務(wù)而完成交互。
注意，是對象交互，而不是類交互！沒錯(cuò)，類之間是永遠(yuǎn)不可能交互的。因?yàn)椴徽撌乾F(xiàn)實(shí)世界還是程序世界，從來不存在具體的類。類只是抽象思維作用于對象的產(chǎn)物，它幫助我們理解、記憶、分析和設(shè)計(jì)。類是抽象的概念，它“客觀”存在，但不是“具體”的存在。
例如，現(xiàn)實(shí)世界中，我們可以找出很多個(gè)“具體的蘋果”對象，但是你能找出一個(gè)東西，說它是“蘋果”這個(gè)類嗎？你這一輩子吃的每一個(gè)蘋果，都是一個(gè)具體的蘋果對象，從來沒有具體的“蘋果類”和你交互過。再上升一點(diǎn)，你一生交互過的所有東西，都是對象，而沒有一個(gè)具體的類?！邦悺辈贿^是你的抽象思維作用于對象形成的幫助你理解認(rèn)識世界的抽象概念罷了?！邦悅儭睆牟辉湍阏嬲换ァ?/p>
程序世界中也是一樣，程序運(yùn)行起來，從來都是具體對象之間的交互，類只是幫助你分析設(shè)計(jì)的概念工具罷了。
認(rèn)識到上面幾點(diǎn)對于理解對象論的世界運(yùn)行理論非常重要，時(shí)刻銘記，參與真正世界運(yùn)行的，只有對象，沒有類！對象在世界中，類在我們心中！
這一小節(jié)的標(biāo)題是“世界本沒有類”，代表兩個(gè)意思：一是世界“本來”沒有類，二是世界“本質(zhì)”沒有類。
你可能會問，在第五章“耦合”中，不是說依賴關(guān)系是“兩個(gè)類因?yàn)榭赡芙换ザa(chǎn)生的關(guān)系”嗎？其實(shí)，確切點(diǎn)說，應(yīng)該是“兩個(gè)類所能映射到的對象因?yàn)榭赡芙换ザa(chǎn)生的關(guān)系”，本質(zhì)上，依賴本來是對象間的依賴，只不過在抽象時(shí)被同時(shí)抽象到類里面了。
6.3、程序世界——大同的和諧世界
雖然在對象論里，現(xiàn)實(shí)世界和抽象世界的基本運(yùn)作機(jī)理是一樣的，但程序世界和現(xiàn)實(shí)世界在具體運(yùn)作上有很大差別。首先，我要告訴你，程序世界時(shí)多么的大同和和諧！
程序世界與現(xiàn)實(shí)世界第一點(diǎn)區(qū)別：現(xiàn)實(shí)世界的依賴以對象為單位，程序世界的依賴以類為單位。
沒明白這意味著什么？
舉個(gè)例子，在現(xiàn)實(shí)世界中，是不是關(guān)系很重要啊。為什么？因?yàn)槟阏J(rèn)識的人多，可依賴的人就多。例如你生病了，如果你有個(gè)醫(yī)生朋友，看病就方便很多；如果你要打官司，而你又恰巧認(rèn)識律師朋友，是不是很爽呢；如果你想上清華大學(xué)，剛好清華大學(xué)校長是你親戚，那一切就好辦多了是吧。
為什么會這樣？究其本質(zhì)，是因?yàn)?b>現(xiàn)實(shí)世界中對象間的依賴是以對象為單位的，這種依賴關(guān)系不會隨著泛化過程而被泛化到類里面去。例如，有一個(gè)人現(xiàn)在在北京航空航天大學(xué)上學(xué)，從這“一個(gè)人可”以泛化出“人”這個(gè)類，而北航可以泛化出“大學(xué)”這個(gè)類，但這個(gè)具體的人和北航的這種關(guān)系可沒有被泛化到兩個(gè)類中，也就是說，并不是每一個(gè)“人對象”都可以去任何一個(gè)“大學(xué)對象”去上學(xué)的。
不過，如果是程序世界里，上面的推理是可行的，因?yàn)?b>程序世界中對象間的依賴是以類為單位的，這種依賴關(guān)系會隨著泛化過程而被泛化到類里面去。并且，只要兩個(gè)類建立了依賴，那么兩個(gè)類之間的所有對象都兩兩依賴了。換句話說，在程序世界里，只要有一個(gè)“人”和一個(gè)“大學(xué)”發(fā)生了聯(lián)系，那么這種聯(lián)系就被泛化到類中了，隨后，所有的“人”都可以上“任何”的大學(xué)。
圖6.1、兩個(gè)世界中依賴的區(qū)別
看圖6.1，假設(shè)世界上只有三個(gè)人和三所大學(xué)。在現(xiàn)實(shí)世界中，小龍女考上了清華，不過這和其他人其他大學(xué)一點(diǎn)關(guān)系也沒有，這種關(guān)系并沒有體現(xiàn)在類上，看，兩個(gè)類沒有任何聯(lián)系。但在程序世界中，小龍女考上了清華，一下子人和大學(xué)兩個(gè)類就關(guān)聯(lián)起來了，接著，張無忌和郭靖這兩個(gè)不好好學(xué)習(xí)的學(xué)生也沾了光，和三所大學(xué)都聯(lián)系起來了。（提示：其實(shí)這里和第四章講到的OCP和LSP聯(lián)系非常緊密，讀者可以聯(lián)系OCP和LSP兩個(gè)原則自己思考一下為什么程序世界會這樣。）
你知道了吧，在程序世界里，全世界的醫(yī)生隨你看，律師隨你用，大學(xué)隨你上，美食隨你吃！多么和諧大同的美好世界！
看了上面對程序世界的描述，你是不是已經(jīng)垂涎三尺了？恨不得自己變成一段代碼，跑到程序世界里。不過別著急，事情也許沒有你想象的那么美好。下面我們來看另一個(gè)程序世界與現(xiàn)實(shí)世界的區(qū)別。
6.4、程序世界——封建的專制世界
上文描述了程序世界是多么多么美好，不過如果有一天，你真的跑到里面去了，你可就慘了。不信看下面。話說你一進(jìn)程序世界，就迫不及待想在程序世界里找個(gè)漂亮的女朋友，可以嗎？對不起，不成！你想吃法國大餐，對不起，不成！你想上最好的大學(xué)，對不起，不成！……搞什么！不是說程序世界什么都可以得到嗎。沒錯(cuò)，除了選擇權(quán)！
程序世界里的對象沒有選擇權(quán)。
為什么會這樣？因?yàn)槿绻麑ο笥羞x擇權(quán)，就沒法貫徹OCP了！你要是活在程序世界里，不但給你包辦婚姻，連吃飯、上學(xué)……一切的一切，你都得服從包辦，對象一點(diǎn)點(diǎn)選擇權(quán)也沒有。至于誰給你包辦的，那是后話。
看了這些，你還敢去程序世界嗎？不過這還不是最恐怖的，告訴你更恐怖的一點(diǎn)：
程序世界里的對象不認(rèn)識對象。
沒錯(cuò)，良好的面向?qū)ο筇岢珜ο蟛徽J(rèn)識對象！很不可思議？其實(shí)，這就是所謂的“低耦合”，我們喊了那么多年的“低耦合”，到底什么是低耦合？所謂低耦合，就是先剝奪對象的選擇權(quán)，再剝奪對象的感覺。對象間誰也不認(rèn)識誰，只知道對象能提供什么服務(wù)。
我們現(xiàn)在了解了程序世界是什么樣子了，下面，我們討論程序世界為什么要這樣。
6.5、有奶就是娘
中國有句俗語，叫“有奶就是娘”，往往用來諷刺那種六親不認(rèn)，兩面三刀，誰給好處就跟誰的無恥小人。不過，面向?qū)ο罂墒欠浅Ｌ岢坝心叹褪悄铩钡男袨?。如果我們的程序都能做到“有奶就是娘”的地步，那就真是?shí)現(xiàn)了“低耦合”這一教義了，套用梁朝偉的話，在程序世界里，有奶就是娘的行為“是美德”。
要理解上述道理，我們要先拋卻我們腦中的道德、廉恥等概念，從本質(zhì)上看看“有奶就是娘”體現(xiàn)了什么哲學(xué)道理。
“有奶就是娘”，純從字面解釋，是說任何一個(gè)人，只要能給奶喝，就當(dāng)做自己親娘。上升到哲學(xué)層面，是說這么一個(gè)意思：不以其他對象實(shí)體本身為交互準(zhǔn)則，而以其他對象的行為作為交互準(zhǔn)則，與一個(gè)對象是否進(jìn)行交互純粹是從其行為判斷，而不對對象本體有任何概念。
這種處事哲學(xué)，在現(xiàn)實(shí)生活中是最被人鄙夷的，但在程序世界里確是最提倡的。如果一個(gè)程序世界里，所有對象都能以“有奶就是娘”的哲學(xué)去處事，那么，這就是一個(gè)最美好運(yùn)作方式。
6.6、接口橫空出世
上文說到，程序世界中提倡的運(yùn)作方式是“有奶就是娘”的方式，但要真正實(shí)現(xiàn)這種方式，似乎還少點(diǎn)東西。我們回顧一下，世界本來只有對象，我們從對象中抽象出了類，這就是目前我們眼中的世界。這樣，我們的交互，要么以對象為準(zhǔn)則，要么以類為準(zhǔn)則。
以對象為準(zhǔn)則，顯然是不行的，因?yàn)槲覀冋f了，對象間根本互不認(rèn)識。以類為準(zhǔn)則，理論上可行，但這樣有問題，就是類本身是對象“實(shí)體的抽象”，是為了更好記憶、描述和認(rèn)識世界而創(chuàng)建的對象，歸根到底，還是“實(shí)體”范疇的概念，所以在哲學(xué)上還是和“以行為作為交互準(zhǔn)則”向左。
認(rèn)識到以上困難，就能認(rèn)識到，目前我們的世界還無法實(shí)現(xiàn)以行為為交互準(zhǔn)則，于是，我們需要為世界再衍生一些內(nèi)容。第二章說過，世界本身只有對象，而衍生其他概念的基本方法是抽象。所以，這里我們當(dāng)然要用抽象衍生一些概念出來。進(jìn)一步，類是對象“實(shí)體”的抽象，而我們需要的是以行為為交互準(zhǔn)則，很自然的，我們完全可以創(chuàng)建一種新概念，這種概念是行為的抽象，這種新概念，就是接口（Interface）。
接口（Interface）：對象行為的抽象。
這里要說明，接口和類雖然都是從對象上通過抽象衍生出的概念，但兩者本質(zhì)不同，是從對象的兩個(gè)不同的哲學(xué)角度和動(dòng)機(jī)，抽象出的不同概念，并形成世界兩個(gè)完全不同的方面（Aspect）。至于兩者具體有什么區(qū)別，下一小節(jié)詳細(xì)討論。
6.7、接口 vs 抽象類
經(jīng)常有朋友迷惑一件事情，抽象類和接口有什么區(qū)別？何時(shí)使用抽象類，何時(shí)使用接口？但從功能來講，抽象類完全可以代替接口，那為什么還要有接口呢？這一小節(jié)來分析這些問題。
這里附帶說一個(gè)問題，產(chǎn)生這種疑惑的原因，大多是因?yàn)榕笥褌円呀?jīng)習(xí)慣了學(xué)習(xí)一個(gè)東西時(shí)，只看其什么樣子？怎么用？而不習(xí)慣于弄清楚一個(gè)東西起源于哪？出現(xiàn)的動(dòng)機(jī)是什么？其實(shí)，要想學(xué)好、用好任何一個(gè)東西，后兩個(gè)問題更關(guān)鍵一些。
舉個(gè)例子，有人發(fā)明了吹風(fēng)機(jī)，我們?nèi)绻桓闱宄涫鞘裁礃幼印坝袀€(gè)把手，有個(gè)吹風(fēng)筒”，以及怎么用——“打開按鈕能吹出熱風(fēng)，關(guān)閉按鈕就停止了”。如果我們只搞清楚這些，那么我們八成用不對這個(gè)東西，為什么？因?yàn)槲覀兏静恢肋@東西是怎么來的，它為什么要被發(fā)明出來。也許我們天天拿他吹臉取暖或吹衣服，還一派洋洋得意以為用的很好的樣子。殊不知這東西其實(shí)是用來吹頭發(fā)幫助頭發(fā)快點(diǎn)干起來的。
不要笑，這種事經(jīng)常發(fā)生在我們身上。因?yàn)樵谲浖_發(fā)中，有太多的東西，我們只顧著學(xué)習(xí)其是什么樣子，怎么個(gè)用法，也許就像吹風(fēng)機(jī)一樣，這些并不復(fù)雜，然后我們就把它用到不該用的地方，還以為自己用得很好。
用不用得好吹風(fēng)機(jī)，不在于是否熟練掌握開開關(guān)關(guān)，而在于是不是用它吹頭發(fā)。同理，任何東西用得好不好，不在于是不是熟練掌握用法，而在于是不是用對了地方。而要想用對地方，就要弄清楚這個(gè)東西的“怎么出來的”和“出來是做什么用的”。
說了挺多，我們回到接口和抽象類的話題上來。
首先要說明一點(diǎn)，“抽象類（Abstract Class）”和“類（Class）”在哲學(xué)意義上沒什么區(qū)別，其區(qū)別僅僅是實(shí)現(xiàn)層面上的，即抽象類只不過是一種特殊的類，編程環(huán)境強(qiáng)制不準(zhǔn)這種類生成實(shí)例，哲學(xué)意義上兩者沒有任何區(qū)別。所以，從哲學(xué)層面討論“抽象類與接口對比”和討論“類與接口對比”是等價(jià)的。
類與接口的不同點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
I. 抽象范疇不同。類是對象“體征”的抽象，接口是對象行為的抽象。
II. 抽象動(dòng)機(jī)不同。抽象出類是為了幫助記憶、認(rèn)識世界，抽象出接口是為了實(shí)現(xiàn)低耦合交互。
III. 關(guān)注不同。類關(guān)注共同的體征，接口關(guān)注用來交互的行為。
IV. 存在范疇不同。類存在于抽象層次樹上，接口存在于接口網(wǎng)。
V. 應(yīng)用范疇不同。類應(yīng)用于結(jié)構(gòu)范疇，是靜態(tài)概念，接口應(yīng)用于運(yùn)作范疇，是動(dòng)態(tài)概念。
上面的條目有點(diǎn)學(xué)術(shù)了，通俗說來，類是從對象實(shí)體的的體征范疇上抽象出來的，用來幫助我們記憶、分析世界不同的對象，主要表明對象“什么樣子”；而接口是從對象交互時(shí)需要的行為中抽象出來的，關(guān)注對象交互時(shí)需要的行為。
還是舉個(gè)例子吧。
例如，有一群具體的司機(jī)和好多輛具體的汽車，我們可以從司機(jī)中抽象出“司機(jī)”這個(gè)類，從汽車抽象出“汽車”這個(gè)類，這種抽象是“體征范疇”的，抽象的目的僅僅是幫助記憶、認(rèn)識，完全和交互沒有關(guān)系。而當(dāng)考慮到交互——司機(jī)需要駕駛汽車，于是抽象出一個(gè)“可駕駛”這個(gè)接口。注意，一但“可駕駛”這個(gè)接口被抽象出來，就完全和司機(jī)以及汽車沒有關(guān)系了，除了汽車，拖拉機(jī)、輪船、飛機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，而不一定是司機(jī)，會開車的任何人都可以通過“可駕駛”這個(gè)接口去駕駛?cè)魏螌?shí)現(xiàn)“可駕駛”接口的東西。這樣一來，“駕駛”這種交互就完全取決于這個(gè)接口了，這就是“以行為為交互準(zhǔn)則的意思”。
如果明白了這一小節(jié)的內(nèi)容，相信大家再也不會被“接口和類有什么區(qū)別？”、“何時(shí)使用抽象類，何時(shí)使用接口？”這樣的問題迷惑了，而可以揮灑自如的在系統(tǒng)中正確使用接口和類。一個(gè)方法：拿不準(zhǔn)的時(shí)候問問自己，這個(gè)抽象是體征抽象還是行為抽象？是為了記憶、分析、設(shè)計(jì)還是為了交互需要？想明白，再下手。
6.8、依賴是如何被倒置的
弄清楚了接口，下面可以談一個(gè)有名的OO原則了：依賴倒置原則（DIP）。
如上，我們先不說DIP是什么，而是搞清楚DIP的來龍去脈。到時(shí)，朋友們自然對DIP就有深刻理解了。我們開始！
首先，我們要說明，依賴是有方向的，客戶類依賴于服務(wù)類。什么是客戶類？如果A類需要B類提供的服務(wù)，那么A類就依賴B類，反之不成立。在沒有引入接口前，客戶類“知道”服務(wù)類，而服務(wù)類“不知道”客戶類，就像下面這個(gè)樣子。
圖6.2、沒有接口的依賴
我們看到，司機(jī)作為客戶類，汽車作為服務(wù)類。依賴的方向是從司機(jī)到汽車，以為這里司機(jī)要使用汽車提供的“駕駛”方法操作汽車。這是我們不推薦的方式，因?yàn)椴粔颉八神詈稀薄Ｓ谑?，我們將駕駛抽象成接口，依賴變成如下形式。
圖6.3、引入接口后的依賴
如圖6.3所示，我們從這種交互關(guān)系中，抽象出了“可駕駛”這個(gè)接口。注意，此時(shí)兩者誰也不依賴誰，或說誰也不知道誰了。那么為什么司機(jī)可以放心呢？因?yàn)樗揽神{駛接口的存在，他要駕駛的東西一定實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，甭管是什么，只要實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，我就能駕駛。其實(shí)這里才體現(xiàn)出接口的哲學(xué)意義。
接口的哲學(xué)意義：對客戶類的保證，對服務(wù)類的約束。
正是接口約束了服務(wù)類必須實(shí)現(xiàn)什么功能，客戶類才可以在不知道具體服務(wù)類的情況下“放心”進(jìn)行交互，因?yàn)榻涌趯蛻纛愄峁┝艘环N保證。希望各位能好好體會接口的這種哲學(xué)意義，這對于對象論的良好運(yùn)行體質(zhì)的理解非常重要。
可是，這樣還不夠，我們還有一個(gè)非常重要的問題沒有討論：誰有權(quán)利定義接口？或者說服務(wù)類和客戶類誰擁有接口？當(dāng)然，理論上時(shí)誰擁有都可以，但卻會對世界的運(yùn)作產(chǎn)生巨大影響。我們先看服務(wù)類擁有接口的情形。
圖6.4、服務(wù)類擁有接口
如圖6.4，由于服務(wù)類擁有制定接口的權(quán)利，所以各個(gè)服務(wù)類都定義了自己的接口，一般情況下他們的接口是不相容的。如圖，司機(jī)可以駕駛汽車，但由于輪船、飛機(jī)各自有自己的可駕駛接口，所以會開汽車未必會開飛機(jī)和輪船，如果要開飛機(jī)或輪船還要一個(gè)個(gè)學(xué)，現(xiàn)實(shí)世界中就是這樣一種情況。所以，這種世界的運(yùn)行其實(shí)接口幾乎沒有起到作用，由于服務(wù)類是“大爺”，所以它們可以指定諸多霸王條款，而客戶必須忍氣吞聲去遷就，所以，實(shí)際的依賴方向還是從客戶類到服務(wù)類。
下面在看看客戶類擁有接口會是什么樣子。
圖6.5、客戶類擁有接口
看上圖，客戶終于翻身做主人了，現(xiàn)在客戶擁有定義接口的權(quán)利，服務(wù)類必須無條件實(shí)現(xiàn)，這下好了，只要會開汽車，就會開輪船和飛機(jī)，因?yàn)榭蛻粲袡?quán)利定義一個(gè)統(tǒng)一的接口，服務(wù)類必須無條件實(shí)現(xiàn)！這樣，三種交通工具的駕駛方法必須完全一致（雖然現(xiàn)實(shí)世界還沒有這樣），這回客戶終于可以揚(yáng)眉吐氣，體會一把“顧客是上帝”的感覺了。
在圖6.5的情況下，司機(jī)可以有權(quán)定義接口，他不必“知道”服務(wù)類，而服務(wù)類必須“知道”客戶定義了什么接口，你有沒有發(fā)現(xiàn)，依賴的方向已經(jīng)悄悄倒置過來了！變成服務(wù)類依賴客戶類了（誰知道誰，誰就依賴誰）！這就是“依賴倒置”的由來。不必說，所謂依賴倒置原則就是讓我們必須按圖6.5的方式運(yùn)行世界，而不能按圖6.2，6.3，6.4的方式。下面正式定義依賴倒置原則。
依賴倒置原則（DIP）：客戶類和服務(wù)類都應(yīng)該依賴于抽象（接口），并且客戶類擁有接口。
我想，看過上述來龍去脈，已經(jīng)不用我再去解釋這個(gè)原則了吧。
6.9、神秘的統(tǒng)治者
到目前為止，我們基本已經(jīng)搞清楚了對象世界的運(yùn)行機(jī)制。但仍有一個(gè)疑問：我們曾經(jīng)說過，程序世界里對象時(shí)沒有選擇權(quán)的，甚至不知道誰是誰，只知道接口，那么，誰來指定服務(wù)類呢？
例如，上述司機(jī)可以制定接口，所以汽車、飛機(jī)、輪船等可駕駛的東西都要實(shí)現(xiàn)，于是司機(jī)可以按照自己制定的方式駕駛東西。但是，司機(jī)不能選擇駕駛什么啊，他根本不知道自己駕駛的是什么，那么，誰制定他是駕駛飛機(jī)、汽車還是輪船呢？
似乎冥冥中，這個(gè)世界存在一個(gè)統(tǒng)治者，它掌管所有對象之間誰和誰交互（只要不違反接口），否則，世界根本沒法正常運(yùn)行。沒錯(cuò)，程序世界是有這么一個(gè)統(tǒng)治者，他就是大名鼎鼎的“依賴注入容器(DI)”，也有人叫做“控制反轉(zhuǎn)容器(IoC)”。
什么叫依賴注入？什么叫控制反轉(zhuǎn)？如果你看了上面的文章，那太好理解了，依賴注入就是容器挑選符合接口的服務(wù)類為客戶類提供服務(wù)。例如，上面司機(jī)要一個(gè)可駕駛的東西，容器就會根據(jù)既定規(guī)則選擇一個(gè)，可能是飛機(jī)、可能是汽車、也可能是輪船，交給司機(jī)。司機(jī)駕駛就行了，不用管是什么，反正知道這東西肯定實(shí)現(xiàn)了“可駕駛”接口。
讓我們向這個(gè)偉大的統(tǒng)治者致敬吧，沒有他，程序世界可真玩不轉(zhuǎn)了（當(dāng)然，如果某個(gè)程序世界不符合DIP甚至沒接口，都是類之間依賴，那么就不需要依賴注入容器了，不過這么一來，可就是“高耦合”了，是OO所反對的）。
6.10、運(yùn)作起來吧
到了這里，根本不用我廢話說程序世界時(shí)怎么運(yùn)作的了，因?yàn)樯厦娑家呀?jīng)說明白了。不過，我還是用短短幾句話總結(jié)一下吧。
一個(gè)符合OO原則的、低耦合的程序世界的運(yùn)作形式是這樣的：首先參與運(yùn)作的本質(zhì)只有對象，對象不直接依賴，沒有選擇權(quán)，互相不知道，而只知道各個(gè)接口?？蛻纛愔贫ń涌冢瑢ο箝g通過接口交互，形成運(yùn)作。世界的統(tǒng)治者依賴注入容器決定選擇哪個(gè)服務(wù)類給客戶類使用。
