物件導向程式設計是現代軟體開發的重要基本，其核心概念圍繞著類別與物件的互動。理解類別的結構、方法的特性以及物件的操作方式，對於開發高效且可維護的程式至關重要。本文將深入探討物件導向程式設計的關鍵概念，並輔以實際案例說明其應用價值，幫助讀者建立紮實的程式設計基礎。
物件導向程式設計基礎
9. setName() 方法的屬性
根據給定的程式碼 myDog.setName("Bowser")，我們可以推斷出以下幾點：
setName()是一個公開的方法，因為它被物件myDog所呼叫。setName()接受一個字串引數，因為傳入的引數"Bowser"是一個字串。
因此，正確的答案是：c. setName() 是公開的並且接受一個字串引數。
10. getName() 方法的傳回值
根據給定的程式碼 name = myDog.getName()，我們可以推斷出以下幾點：
getName()傳回一個值，這個值被賦予給變數name。- 由於
name的資料型別沒有明確指定，但根據getName()的名稱和一般慣例，很可能getName()傳回一個字串。
因此，正確的答案是：a. getName() 傳回一個字串。
11. 類別圖的功能
類別圖（Class Diagram）是一種統一模型語言（UML）圖表，用於描述類別的結構和關係。它提供了類別的概覽，包括其資料和方法。
因此，正確的答案是：a. 提供了類別的資料和方法的概覽。
12. 類別的資料和方法存取許可權
在物件導向程式設計中，類別的資料通常是私有的（private），而方法是公開的（public）。這樣可以確保資料的封裝和保護，同時允許外部程式碼透過公開的方法存取和操作資料。
因此，正確的答案是：a. 其資料是私有的，方法是公開的。
13. 例項方法的特性
例項方法（Instance Method）是指屬於類別例項的方法。它們不是靜態的（static），因為它們需要在特定的例項上被呼叫。
因此，正確的答案是：不在給定的選項中，但例項方法通常需要一個例項來呼叫，並且可以存取例項的資料。
看圖說話：
classDiagram
class Dog {
- name: String
+ setName(name: String)
+ getName(): String
}
class Program {
+ main()
}
Program --* Dog
Dog ..> Program : uses
這個類別圖描述了 Dog 類別和 Program 類別之間的關係，展示了 Dog 類別的私有資料和公開方法。
物件導向程式設計中的方法與靜態方法
在物件導向程式設計中，方法（method）是一個重要的概念。方法可以分為靜態方法（static method）和非靜態方法（non-static method）。靜態方法屬於類別（class），而非靜態方法則屬於例項（instance）。
靜態方法
靜態方法是一種屬於類別的方法，它不需要建立例項就可以被呼叫。靜態方法不會接收「this」參考（reference），因為它不屬於任何例項。靜態方法通常用於實作工具函式或輔助函式。
非靜態方法
非靜態方法是一種屬於例項的方法，它需要建立例項才能被呼叫。非靜態方法會接收「this」參考，因為它屬於某個例項。非靜態方法通常用於實作例項的行為或操作。
例子
假設我們有一個名為「Dog」的類別，包含一個名為「weight」的資料欄位和一個名為「setWeight()」的例項方法。要在「setWeight()」方法中正確設定狗的重量，應該使用以下陳述式：
this.weight = weight;
這是因為「weight」是例項的資料欄位，而「setWeight()」方法是例項方法，所以需要使用「this」參考來存取例項的資料欄位。
靜態方法的別名
靜態方法也被稱為類別方法（class method）。這是因為靜態方法屬於類別，而不是例項。
看圖說話：
flowchart TD
A[類別] --> B[靜態方法]
A --> C[例項]
C --> D[非靜態方法]
D --> E[存取例項資料欄位]
E --> F[使用 this 參考]
在這個圖中，我們可以看到類別和例項的關係，以及靜態方法和非靜態方法的區別。非靜態方法需要使用「this」參考來存取例項的資料欄位。
類別方法與靜態成員
在導向物件導向的程式設計中，類別（class）是對物件的抽象描述，而方法（method）則是類別中定義的可執行的程式碼區塊。根據玄貓的教導，類別中的方法可以分為靜態方法（static method）和非靜態方法（non-static method）。
靜態方法
靜態方法是屬於類別本身的方法，而不是屬於類別的例項（instance）。靜態方法可以直接透過類別名稱來呼叫，不需要建立類別的例項。靜態方法通常用於實作工具類別或公用類別的功能。
非靜態方法
非靜態方法是屬於類別例項的方法，需要建立類別的例項才能呼叫。非靜態方法可以存取例項的成員變數和其他非靜態方法。
靜態成員
靜態成員是屬於類別本身的成員變數或方法，與例項無關。靜態成員可以直接透過類別名稱來存取，不需要建立類別的例項。
題目解答
根據玄貓的教導，類別中的方法可以分為靜態方法和非靜態方法。因此，正確答案是 b. nonstatic。
根據題目描述，
numberOfStudents是一個靜態成員，因為它可以直接透過類別名稱MyClass來存取。因此，正確答案是 b.numberOfStudents是一個靜態成員。根據題目描述，
getSize()是一個非靜態方法，因為它需要建立類別的例項myObject才能呼叫。因此，正確答案是 c.getSize()接收一個this參考。根據題目描述，
myMethod()是一個非靜態方法，因此它可以存取例項的成員變數myField。因此，正確答案是 a.myMethod()有存取myField的許可權，可以使用它。
看圖說話：
classDiagram
class MyClass {
- numberOfStudents: int
+ myMethod()
}
class MyObject {
+ getSize()
}
MyClass --* MyObject
MyClass ..> myMethod() : uses numberOfStudents
MyObject ..> getSize() : returns a number
物件導向程式設計中的物件操作
在物件導向程式設計中，物件可以被操作和使用於各種不同的情境中。下面是一個問題的答案和一些程式設計練習的解答。
問題解答
一個物件可以被儲存於陣列中、傳遞給方法以及從方法中傳回。因此，正確的答案是：
d. 儲存於陣列中、傳遞給方法以及從方法中傳回
程式設計練習
1. 物件分類別
以下是三個可能屬於每個類別的物件：
a. 作者（Author）：
- J.K. Rowling
- Stephen King
- Jane Austen
b. 賽馬（RaceHorse）：
- Secretariat
- Seabiscuit
- Black Caviar
c. 國家（Country）：
- 美國
- 中國
- 日本
d. 零售購買（RetailPurchase）：
- 一件衣服
- 一本章
- 一臺電腦
2. 物件歸屬
以下是三個可能包含每個物件的不同類別：
a. 我的藍色牛仔褲（myBlueDenimShirt）：
- 服裝（Clothing）
- 購物清單（ShoppingList）
- 衣櫃（Wardrobe）
b. 美國總統（presidentOfTheUnitedStates）：
- 政府（Government）
- 歷史人物（HistoricalFigure）
- 公眾人物（PublicFigure）
c. 我的寵物貓（myPetCat）：
- 寵物（Pet）
- 動物（Animal）
- 家庭成員（FamilyMember）
d. 一本章（aBook）：
- 書籍（Book）
- 庫存（Inventory）
- 收藏（Collection）
這些練習有助於理解物件如何被分類別和操作於不同的程式設計情境中。
物件導向程式設計的應用
在物件導向程式設計中，類別（Class）是物件的藍圖或範本，定義了物件的屬性和方法。以下是幾個類別的設計和實作：
TermPaper 類別
TermPaper 類別代表了一篇論文，具有作者名稱、論文主題和評分等屬性。該類別包含設定和顯示這些屬性的方法。
classDiagram
class TermPaper {
- author: string
- subject: string
- grade: string
+ setAuthor(author: string)
+ setSubject(subject: string)
+ setGrade(grade: string)
+ display()
}
Computer 類別
Computer 類別代表了一臺電腦，具有製造商、型號和記憶體容量等屬性。該類別包含設定和顯示這些屬性的方法。
classDiagram
class Computer {
- make: string
- model: string
- memory: int
+ setMake(make: string)
+ setModel(model: string)
+ setMemory(memory: int)
+ display()
}
AutomobileLoan 類別
AutomobileLoan 類別代表了一筆汽車貸款，具有貸款編號、汽車製造商和型號、餘額等屬性。該類別包含設定和顯示這些屬性的方法。
classDiagram
class AutomobileLoan {
- loanNumber: string
- make: string
- model: string
- balance: double
+ setLoanNumber(loanNumber: string)
+ setMake(make: string)
+ setModel(model: string)
+ setBalance(balance: double)
+ display()
}
StockTransaction 類別
StockTransaction 類別代表了一筆股票交易，具有股票程式碼、股票名稱和每股價格等屬性。該類別包含設定和顯示這些屬性的方法。
classDiagram
class StockTransaction {
- symbol: string
- name: string
- price: double
+ setSymbol(symbol: string)
+ setName(name: string)
+ setPrice(price: double)
+ display()
}
Cake 類別
Cake 類別代表了一個蛋糕，具有蛋糕口味、糖霜口味、直徑和價格等屬性。該類別包含設定和顯示這些屬性的方法。
classDiagram
class Cake {
- flavor: string
- icingFlavor: string
- diameter: int
- price: double
+ setFlavor(flavor: string)
+ setIcingFlavor(icingFlavor: string)
+ setDiameter(diameter: int)
+ setPrice(price: double)
+ display()
}
BaseballGame 類別
BaseballGame 類別代表了一場棒球比賽，具有兩支球隊的名稱和最終比分等屬性。該類別包含設定和顯示這些屬性的方法。
classDiagram
class BaseballGame {
- team1: string
- team2: string
- score1: int
- score2: int
+ setTeam1(team1: string)
+ setTeam2(team2: string)
+ setScore1(score1: int)
+ setScore2(score2: int)
+ display()
}
看圖說話：
以上的類別圖表展示了各個類別的屬性和方法，提供了一個清晰的物件導向程式設計的藍圖。這些類別可以用於實作各種應用程式，例如汽車貸款管理系統、股票交易系統、蛋糕訂購系統和棒球比賽記錄系統等。
從物件導向程式設計的基礎概念、方法與靜態方法的區別、類別方法與靜態成員的應用，到物件的實際操作和類別設計，本文涵蓋了物件導向程式設計的許多關鍵導向。現在，讓我們從更高層次來總結並展望物件導向程式設計的精髓和未來趨勢。
縱觀物件導向程式設計的發展歷程，其核心價值在於將現實世界的概念抽象成程式碼，透過封裝、繼承、多型等特性，提升程式碼的可重用性、可維護性和可擴充套件性。本文透過例項說明瞭如何定義類別、設定屬性和方法，以及如何在程式中使用這些物件。從 Dog 類別的 setName()、getName() 方法，到 TermPaper、Computer、AutomobileLoan 等更複雜的類別設計，讀者可以逐步理解如何運用物件導向的思維方式來解決問題。
然而，物件導向程式設計並非完美無缺。在實踐中，過度設計或濫用繼承等問題可能導致程式碼變得臃腫且難以維護。此外，隨著軟體系統日趨複雜，物件之間的關係也更加錯綜複雜，如何有效管理這些關係，避免程式碼的耦合性過高，是物件導向程式設計中持續探討的議題。
展望未來，物件導向程式設計仍將是軟體開發的主流正規化。隨著函式式程式設計的興起，如何將物件導向和函式式程式設計的優勢結合，發展出更具表現力和效率的程式設計模式，將是未來發展的重要方向。此外，隨著人工智慧和機器學習的蓬勃發展，物件導向程式設計也需要適應新的應用場景，例如如何設計更具智慧和自主性的物件，以及如何有效管理和分析海量資料。
對於渴望精行程式設計能力的開發者而言，深入理解物件導向程式設計的精髓至關重要。不僅要掌握基本概念和語法，更要培養物件導向的思維方式，學習如何將現實世界的問題轉化為程式碼，並持續關注新的技術趨勢，才能在不斷變化的軟體開發領域保持競爭力。玄貓相信，只要掌握正確的方法並持續精進，每位開發者都能在物件導向程式設計的領域中取得成功。
