.net你必须知道的事儿 1.1

1.1对象的旅行

提起面向对象,每个程序设计者都有自己的理解,有的深入肌理,有的剑走偏锋。但是无论所长，几个基本的概念总会得到大家的重视，它们是：类,对象，继承，封装和多态。很对，差不多就是这些元素构成了面向对象设计开发的基本逻辑，成为数以万计程序设计者不写努力去深入理解和实践的根本。而实际上，理解面向对象一个重要的方法就是以实际的生活来类比对象世界，对象世界的逻辑和我们生活的逻辑成对比的时候，这种体验将会更有亲切感，深入程度自然也就不同以往。

本节就从对象这一最基本的元素开始，进行一次深度的对象旅行，把.net面向对象世界中的主角来一次遍历式曝光。把对象的世界和人类的世界进行一些深度类别，以人类的角度戏说对象，同时也以对象的逻辑反思人类。究竟这种旅程，会有什么样的洞悉，且看本文的演绎。

对象和人，两个世界，一样情怀。

1.1.2出生

对象就像个体的人，生而入市，死儿离世。

我们的故事就从对象之生开始吧。首先，看看一个对象是如何出生的；

Person  aPerson=new Person（“小黄”，27）;

那么一个人又是如何出生呢?每个婴儿随着一声啼哭来到这个世界，鼻子是鼻子，嘴巴是嘴巴，已经成为一个活生生的独立的个体，而母亲的怀胎十月是人在母体内的成长过程，母亲为胎儿提供了所有的养分和舒适的环境，这个过程就是一次实实在在的生物化构造，同样的道理，对象的出生，也是一次完整的构造过程；首先会在内存中分配一定的存储空间；然后初始化其附加成员，就像给人取个具有标识作用的姓名一样；最后，再调用构造函数执行初始化，这样一个对象实体就完成了其出生的过程，例如上例中我们为aPerson对象初始化了姓名和年龄。

正如人出生之时，一身赤裸没有任何的附加品，其余的一切将随需而生，生不带来就是这个意思。对象的出生也只是完成了对必要字段的初始化操作，其他数据要通过后面的操作来完成。例如对属性赋值，通过方法获取必要信息等。

1.1.3旅程

婴儿一出世，由it成为he or she，就意味着从此融入了复杂的社会关系，经历一次在人类伦理与社会规则的双重标准中生活，开始了为人的旅程。同理，对象也一样。作为个体的人，首先是有类型之分的，农名，工人，学者，公务员等，所形成的社会规则就是农名再田间务农，工人在工厂生产，学者探讨知识，公务员管理国家。

对象也一样是有类型的，列如整形，字符型等。当然，分类的标准不同，产生的类别也就不同，但是常见的分类就是值类型和引用类型两种 。其依据是对象在运行时在内存中的位置，值类型位于线程的堆栈，而引用类型位于托管堆。正如农民可以进城务工，工人也可以回乡务农，值类型和引用类型的角色也会发生转变，这个过程在面向对象中称为装箱与拆箱。这一点倒是与刚刚的列子很贴切，农民进城，工人回乡，不都得把行李装进箱子里折腾嘛。

作为人，我们都是有属性的，列如你的名字，年龄，籍贯等，用来描述你的状态信息，同时每个人也用不同的行为来操作自己的属性，实现了与外界的交互。对象的字段，属性就是我们自己的标签，而方法就是操作这些标签的行为。人的名字来自于长辈，是每个人在出生之时构造的，这和对象产生时给字段赋值一样。但是每个人都有随时更名的权力，这种操作名称的行为，我们称之为方法。在面向对象中，可以像这样来完成;

aperson.changeName("Apple Boy");

所以，对象的旅行过程，在某种程度上就是外界通过方法与对象交互，从而达到改变状态信息的过程，这也和人的生存之道暗合。

人与人之间通过语言交流。人一出生，就必然和这个世界的其他人进行沟通，形成种种相互的关系，融入这个完整的社会群体。在对象的世界里，你得绝对相信对象之间也是相互关联的，不同的对象之间发生着不同的交互性操作，那么对象的交互是通过什么方式呢?对象的交互方式被记录在一本称为"设计模式"的魔法书中，当你不解以什么样的方式建立对象与对象之间的关系时，学习前人的经验，往往是最好的选择.

下面，我们简要地分析一下对象到底旅行在什么样的世界里

对象的生存环境是CLR,而人的生存环境是社会。clr提供了对象赖以生存的托管环境，制定一系列的规则，称之为语法，列如类型，继承，多态，垃圾回收等，在对象世界里建立了真正的法制秩序；而社会提供了人行走江湖的秩序，列如法律，规范，道德等，帮助我们制约个体，维护社会。

人类社会就是系统架构，也是分层的，上层建筑代表政治和思想，通过社会契约和法律规范为经济基础服务，在对象世界中，这被称为接口。面向接口的编程就是以接口方式来抽象变化，从而形成体系，正如人类以法律手段来维系社会体系运作和秩序一样。

由此可见，对象的旅行就是这样一个过程，在一定的约定与规则下，通过方法进行彼此的交互操作，从而达到改变本身状态的目的。从最简单的方式理解实际情况，这些体会与人的旅程如此接近，给我们的启示更加感同身受。

1.1.4 插曲

接下来，我们已与人类世界的诸多相似之处，来进一步阐释对象世界的几个最熟悉的概念。

关于继承。人的社会中，继承一般发生在有血缘关系的族群中。最直接的例子一般是，儿子继承父亲，包括姓氏，基因，财产和一切可以遗留的东西。但并不代表可以继承所有，因为父亲隐私的那部分属于父亲独有，不可继承。当然，也可能是继承于族群的其他人，。视实情而定。而在面向对象中，继承无处不在，子类继承父类，以访问权限来实现不同的控制规则，称为访问级别如表1-1所示

 

 这些规则可以以公司的体质来举例说明，将公司职权的层级与面向对象的访问权限层级做类比，应该是这样：

public，具有最高的访问权限，就像是公司的董事会具有最高的决策权与管理权，因此public开放性最大，不管是否同一个程序集或者不管是否继承，都可以访问。

protected，类似于公司业务部门经理的职责，具有对本部门的直接管辖权，在面向对象中就体现为子类继承这种纵向关系的访问约定，也就是只要继承了该类，则其对象就有访问父类的权限，而不管这两个具有继承关系的类是否在同一程序集中。

internal，具有类比意义的就是iternal类似于公司的职能部门的职责，不管是否具有上下级的隶属关系，人力资源部门都能管辖所有其他部门的员工考勤，这是一种横向的职责关系，在面向对象中用来表示同一程序集的访问权限，只要是隶属于同一程序集，对象即可访问其属性，而不管是否存在隶属关系。

protected internal，可以看做是protected internal 的并集，就像公司中掌管职能部门的副总经理，从横向到纵向都有管理权

private，具有最低的访问权限，就像公司的一般员工，管好自己就行啦，因此，对应于面向对象的开放性最小

另外，对象中继承的目的是提高软件的复用，而人类中的继承，不也是现实中的复用吗?

而关于多态，人的世界中，我们常常在不同的环境中表现为不同的角色，并且遵守不同的规则，列如在学校我是学生，回到家是儿女，而在车上是乘客，同一个人在不同的情况下，代表了不同的身份，在家里你可以撒娇但是在学校你不可以，在学校你可以打球但在车上你不可以，所以这种身份的不同，带来的是规则的差异,而在面向对象中，我们改如何表达这种复杂的人类社会学呢?

interface IPerson{
    string Name{get;set;}
    int32 Age{get;set;}
    void Dowork();
}
class PersonAtHome:IPerson{}
class PersonAtSchool:IPerson{}
class PersonOnBus:Iperson{}

显然，我们让不同角色的Person继承同一个接口:IPerson.然后将不同的实现交给不同角色的人自行负责，不同的是PersonAtHome在实现是可能是CanBeSpoil(),而PersonOnBus可能是BuyTickey()。不同的角色实现不同的规则，也就是接口协定，在使用的规则是这个样子

IPerson aperson=new PersonAtHome();

aperson.Dowork();

另一个角色又是这个样子

IPerson bPerson=new PersonOnBus();

bPerson.Dowork();

由此带来的好处是显而易见的，我们以IPerson代表了不同角色的人，在不同的情况下实现了不同的操作，而把决定权交给系统自行处理。这就是多态的魅力，其乐无穷中，带来的是面向对象中最为重要的特性体验.记住，很重要的一点是，Dowork在不同的实现类中体现为同一命名，不同的只是实现的内部逻辑.

这和我们的规则多么的一致啊!

当然，有必要补充的是对象中的多态主要包括以下两种情况:

接口实现多态，就像上例所示.

抽象类实现多态，就是以抽象类来实现

其细节我们将在1.4节"多态的艺术"中加以详细讨论。

由此可见，以我们自己的角度来阐述技术问题，有时候会有意想不到的收货，否则你将被淹没子在诸如"为什么以这种方式来实现复用"的叫喊中不能自拔。换一个角度，眼界与思路都会更加开阔。

1.1.5 消亡

对象和人，有生必有死，在对象的世界里，它的生命是由GC控制的，而在人的世界里我们把GC称为自然规律。进入死循环的对象，是违反规则的，必然无法逃脱被kill的命运，就如同长生不死的人一样

着这一部分，我们首先观察对象之死，以此反思和体味人类入世的哲学，两者相比较，也会给我们更多地关于自己的启示。对象的生命周期有GC控制，其规则大概是这样；GC管理所有的托管堆对象，当内存回收执行时，GC检查托管堆中不在被使用的对象，并执行内存回收操作，不被应用程序使用的对象，指得是对象没有任何引用。关于如何回收，回收的时刻，以及遍历可回收对象的算法，是较为复杂的问题，我们健在6.3节“”垃圾回收”中进行深度探讨，不过，这个回收的过程，同样使我们感慨，大自然就是哪个看不见的GC，造物而又终将万物回收，无法改变，我们所能做到的是，将生命的周期拓宽，延长，书写的更加精彩。