物件導向程式設計的核心概念在於將程式碼模組化，並以物件為單位進行操作。每個物件都具有獨特的屬性和方法，這些屬性和方法定義了物件的狀態和行為。透過物件之間的互動，可以實作複雜的程式邏輯。在實際應用中，例如庫存管理系統，可以利用物件導向的特性，將每個物品抽象成一個物件，並定義其屬性（如庫存編號、描述、價格）和方法（如設定和取得屬性值）。透過建立物件陣列，可以有效管理多個物品，並透過呼叫物件的方法，例如顯示物品資訊，實作系統的功能。
物件導向程式設計中的物件使用
在物件導向程式設計中，物件是代表實際世界中的實體或概念的程式設計單元。每個物件都具有自己的屬性（資料）和方法（行為），這些屬性和方法都被封裝在物件中。
從方法傳回物件
在某些情況下，方法可能需要傳回一個物件。例如，假設我們有一個 InventoryItem 類別，代表了一個庫存專案。該類別具有 getItemValues() 方法，該方法會提示使用者輸入庫存專案的描述和價格，然後傳回一個 InventoryItem 物件。
public class InventoryItem {
private String description;
private double price;
public InventoryItem(String description, double price) {
this.description = description;
this.price = price;
}
public String getDescription() {
return description;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public static InventoryItem getItemValues() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("請輸入庫存專案描述：");
String description = scanner.nextLine();
System.out.print("請輸入庫存專案價格：");
double price = scanner.nextDouble();
return new InventoryItem(description, price);
}
}
在主程式中，我們可以宣告一個 InventoryItem 物件，然後呼叫 getItemValues() 方法來取得使用者輸入的庫存專案描述和價格。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
InventoryItem item = InventoryItem.getItemValues();
System.out.println("庫存專案描述：" + item.getDescription());
System.out.println("庫存專案價格：" + item.getPrice());
}
}
使用物件陣列
在宣告物件陣列時，我們需要指定類別、識別名稱和大小。例如，宣告一個 InventoryItem 物件陣列可以如下所示：
InventoryItem[] items = new InventoryItem[7];
任何個別的陣列元素都可以像使用單一物件一樣使用。例如，第三個陣列元素可以傳遞給 displayItem() 方法如下所示：
displayItem(items[2]);
物件導向程式設計的優點
物件導向程式設計具有許多優點，包括：
- 封裝：物件可以封裝資料和行為，減少程式碼的複雜性和耦合性。
- 繼承：物件可以繼承父類別的屬性和方法，減少程式碼的重複性。
- 多型：物件可以根據不同的情況表現出不同的行為，增加程式碼的靈活性。
看圖說話：
flowchart TD
A[宣告 InventoryItem 物件] --> B[呼叫 getItemValues() 方法]
B --> C[取得使用者輸入的庫存專案描述和價格]
C --> D[傳回 InventoryItem 物件]
D --> E[顯示庫存專案描述和價格]
在這個流程圖中，我們可以看到 getItemValues() 方法如何傳回一個 InventoryItem 物件，然後主程式如何使用該物件來顯示庫存專案描述和價格。
物品庫存管理系統
物品庫存類別
在物品庫存管理系統中，需要定義一個物品庫存類別（InventoryItem），用於儲存和管理每個物品的相關資訊。這個類別應該包含以下屬性和方法：
- 屬性：
inventoryNumber：物品的庫存編號description：物品的描述price：物品的價格
- 方法：
setInventoryNumber(inventoryNumber)：設定物品的庫存編號setDescription(description)：設定物品的描述setPrice(price)：設定物品的價格getInventoryNumber()：取得物品的庫存編號getDescription()：取得物品的描述getPrice()：取得物品的價格
物品庫存物件
建立一個物品庫存物件（oneItem），並設定其屬性：
InventoryItem oneItem = new InventoryItem();
oneItem.setInventoryNumber("1276");
oneItem.setDescription("Mahogany chest");
oneItem.setPrice(450.00);
顯示物品資訊
定義一個方法（displayItem），用於顯示物品的相關資訊：
public static void displayItem(InventoryItem item) {
num TAX_RATE = 0.06;
num tax;
num pr;
num total;
output "Item #", item.getInventoryNumber();
output item.getDescription();
pr = item.getPrice();
// 計算稅金和總價
tax = pr * TAX_RATE;
total = pr + tax;
// 顯示價格、稅金和總價
output "Price: ", pr;
output "Tax: ", tax;
output "Total: ", total;
}
執行顯示物品資訊
呼叫 displayItem 方法，傳入 oneItem 物件：
displayItem(oneItem);
執行結果
系統將顯示物品的庫存編號、描述、價格、稅金和總價：
Item # 1276
Mahogany chest
Price: 450.00
Tax: 27.00
Total: 477.00
物件導向程式設計
物件導向程式設計是一種程式設計方法，強調模組化、重用性和抽象化。它將程式設計的重點放在物件和物件之間的互動上。
物件和類別
在物件導向程式設計中，物件是具有屬性和方法的實體。類別是物件的藍圖，定義了物件的屬性和方法。例如，InventoryItem 類別可以定義了物件的屬性，如 inventoryNumber 和 description，以及方法，如 setInventoryNumber() 和 getDescription()。
陣列和物件
陣列可以用來儲存多個物件。例如，items 陣列可以儲存多個 InventoryItem 物件。陣列可以傳遞給方法，方法可以對陣列中的物件進行操作。
方法和物件
方法可以對物件進行操作。例如，displayArray() 方法可以對 items 陣列中的物件進行操作，顯示其屬性和方法。setInventoryNumber() 方法可以對 InventoryItem 物件的 inventoryNumber 屬性進行設定。
範例程式
以下是一個範例程式，示範了物件導向程式設計的概念：
public class InventoryItem {
private String inventoryNumber;
private String description;
public InventoryItem(String inventoryNumber, String description) {
this.inventoryNumber = inventoryNumber;
this.description = description;
}
public void setInventoryNumber(String inventoryNumber) {
this.inventoryNumber = inventoryNumber;
}
public String getInventoryNumber() {
return inventoryNumber;
}
public String getDescription() {
return description;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
InventoryItem[] items = new InventoryItem[7];
for (int i = 0; i < 7; i++) {
items[i] = new InventoryItem("Item " + i, "Description " + i);
}
displayArray(items);
}
public static void displayArray(InventoryItem[] list) {
for (int i = 0; i < list.length; i++) {
System.out.println("Item " + i + ": " + list[i].getInventoryNumber() + ", " + list[i].getDescription());
}
}
}
這個範例程式定義了 InventoryItem 類別，具有 inventoryNumber 和 description 屬性，及其對應的方法。Main 類別建立了 InventoryItem 陣列，設定其屬性，並呼叫 displayArray() 方法顯示陣列中的物件。
看圖說話：
flowchart TD
A[InventoryItem] --> B[setInventoryNumber]
B --> C[getInventoryNumber]
C --> D[getDescription]
D --> E[displayArray]
E --> F[Main]
F --> G[InventoryItem[]]
G --> H[displayArray]
這個圖表示範了 InventoryItem 類別的屬性和方法，及其與 Main 類別的關係。
從物件導向程式設計的基本——封裝、繼承、多型出發，本文深入淺出地探討了物件的應用，包含從方法傳回物件、使用物件陣列，並以庫存管理系統為例，具體展現了物件導向程式設計的實踐過程。觀察程式碼範例，我們可以清晰地看到物件如何透過屬性和方法來模擬真實世界的實體，以及如何利用物件陣列有效管理多個物件。
分析程式碼中物件的建立、屬性設定和方法呼叫，可以發現物件導向程式設計的核心價值在於程式碼的模組化和重用性。透過將資料和行為封裝在物件中，我們可以降低程式碼的複雜性，提高程式碼的可維護性。更進一步地，繼承和多型機制則讓程式碼的重用性和擴充套件性得到顯著提升，有效降低開發成本。然而，物件導向程式設計也並非完美無缺，例如在處理大量物件時，效能問題可能成為一個瓶頸，需要開發者謹慎考量和最佳化。
展望未來，隨著程式設計正規化的演進，物件導向程式設計仍將扮演重要的角色。預計未來會有更多程式語言和框架更深入地整合物件導向的理念，並發展出更便捷的開發工具和更最佳化的效能解決方案。同時，物件導向程式設計的思想也將與其他程式設計正規化，如函式式程式設計，相互融合，催生出更具表現力和效率的程式設計模式。對於渴望在軟體開發領域保持競爭力的程式設計師而言，持續精進物件導向程式設計的技能，並積極探索新的程式設計思潮，將是至關重要的策略。玄貓認為，掌握物件導向程式設計的精髓，並能靈活運用其優勢，將是未來程式設計師不可或缺的核心能力。
