浅谈面向对象的编程思想：如何优雅地把大象装进冰箱？

许多人刚学编程时，想必都听到过这样的话：“*语言是面向对象的，而***语言是面向过程的”。那时的新人还懵懵懂懂，就被大牛或者书上的大牛骗去学了一种听起来很厉害的语言，然而学了半天，也没搞清楚楚自己面向了什么，面向对象的还是没找着对象，面向过程的找对象的过程也都还没开始。不禁怀疑当年自己说出那句“教练，我想学这个”的时候脑袋里都进了些什么。

然而学都学了，花在写代码上的大把青春和大把头发终究是要不回来的，心痛之余，只好再回头看一自己那么多年来到底面向了什么：
那年春节，宋丹丹问赵本山：“把大象放进冰箱，需要几步？”——简单，一位躲在暗处的大佬丢掉手上的烟头，嘴角微微上扬。只见他在纸上写道：

第一步，打开冰箱
第二步，把大象塞进去
第三步，关上冰箱

一个天衣无缝的解决方案，大佬看着自己的答案，志得意满。

这时，一个智者出现了，他看着大佬的答案，问了一个问题：

如果要把两头大象分别装进两个冰箱里呢？

大佬不屑地一笑：

这个问题同样简单，只需要将以上过程重复一遍就行了。

智者听到这个回答，叹了口气，递给大佬一张图纸，转身离去。
大佬看着这张图纸，陷入了深思…

谁来开门？——面向过程和面向对象的根本区别

大佬的解决方案简单粗暴，通俗易懂，与早期的纯面向过程编程有着异曲同工之妙。他们都是将一个问题分解为若干小问题，再将这些小问题一一解决，这个做法看上去非常完美，并且可以解决大多数问题。
在这一思路的指导下，程序员们会逐个打开冰箱的门，每增多一个冰箱，就去打开一次门。
而智者给的图纸上只有一个冰箱，这个冰箱会自己把门打开。只要是按照这个图纸生产出来的冰箱，就可以自己把门打开，自己把大象装进去，自己把门关上。人们不需要了解这一过程是如何实现的，只要在需要把大象装进冰箱的时候，跟冰箱说一句：“嘿，你把大象装进去吧。”
像这样子，在解决问题的过程中，分析出每个参与解决问题的对象（冰箱），并确定这些对象的行为（开门，装大象，关门），最终由这些对象解决问题的编程思想，被称为面向对象的编程思想（Object Oriented Programming，简称OOP）。在面向对象编程中，这张图纸就被称为类，而按照这张图纸生产出来的一台台冰箱，则被称为类的实例或者对象，这一生产过程，就被称为类的实例化。
也许有人会问：我要这图纸有何用？我写个函数，一样可以实现这个功能，只要在需要开门的时候调用这个函数就行了，又何需考虑自动开门的冰箱怎么设计？
这个想法固然好，但问题在于，每当冰箱换个型号，我们就要因为其中的微小变动而重写一遍这个函数。而接下来所介绍的面向对象编程的三大特征，就可以很好地解决面向过程编程遇到的一些问题。

大佬也难免犯错——封装，让对象的内部保持安全

众所周知，开门是个极为复杂的工作，这一过程涉及到了无数的零部件，即便是大佬，也很难保证在开门的过程中不影响到与之无关的零部件。有时候仅仅是改动到了一个微小的部件，也可能带来不可估量的影响。在这种时候，我们迫切地需要一种方法，将与开门无关的部件保护起来，以免被大佬改动到。
这种方法在面向对象编程中，被称为封装，对象为它内部的数据提供了不同级别的保护，确定了哪些数据只能由谁访问，通过这样的方式，我们可以有效地阻止程序运行过程中的某些意外错误地修改了无关的数据。

当冰箱的功能不止开门——继承，让对象青出于蓝而胜于蓝

冰箱的流水线生产终于形成了一定规模，大佬满意地看着这一成果。
这时大佬脑袋中突然闪过一个想法：

我们能不能生产出可以调节内部温度的冰箱呢？

怎么办？要改动原来的图纸吗？还是重新画一张图纸？
这时，流水线上的一个工人笑了：

你只需要告诉我们应该增加哪些零件和功能就行了。

大佬闻言，吃了一惊，手中所执图纸，不觉落于地下。时正值天雨将至，雷声大作。大佬乃从容俯首拾图纸曰：“一震之威，乃至于此。”
工人无意中道出的，便是面向对象编程的第二个基本特征：继承。继承赋予新创建的类一种能力：它可以使用现有类的全部功能，而不需要为了扩展现有类的功能而重写代码。正如前面的例子所说，我们要给冰箱设计新的功能，并不需要重新画一张完整的图纸，我们只需要设计一张只有新功能的图纸就行了。在这一过程中，继承了现有类的新类（新图纸）被称为子类或派生类，而被继承的类（原图纸）被称为基类、父类或者超类。
继承可以使我们将不同的对象的相同特征（开门）提取出来，做成一个基类（原图纸），而其余的内容则由派生类（新图纸）来实现，从而大大缩短了代码的复杂度，提高了编程效率。

如何生产出不同型号的冰箱？——多态，让对象更加灵活

随着冰箱和大象的不断增多，原有的冰箱已经满足不了大象们了——大佬需要更多不同型号的冰箱，但问题来了：对于不同型号的冰箱，我们是不是还能再接着说出和“嘿，你把大象装进去吧。”一模一样的话呢？
在现实世界中，这一切似乎顺理成章，但在不支持面向对象编程的语言中，我们不得不改动这句话，因为在这些语言中，函数的名称不能相同。
这时候，面向对象语言提供的多态，正好解决了这一问题。多态是指，当我们要做一件目的相同的事（开门），但必须采用不同方法时，我们可以用同样的方式来调用它们（向冰箱说同样的话），从而统一了这些过程的调用方式，提高了代码的可读性。

没有银弹——不要为了面向对象而面向对象

纵然面向对象编程可以给我们带来诸多的便利，但请切记：它始终只是解决问题的无数方法中的一种，而不是唯一一种。并非所有问题都不得不用面向对象的方法解决，应该首先明确需要解决的问题，而非首先考虑解决问题的方法。避免无意义的封装，继承和多态，否则你的程序将会变得一团糟。
Fred Brooks在他最著名的随笔《No Silver Bullet》中提到，任何神奇的理论或方法，都不是能杀死软件危机这头人狼的银弹，在软件开发过程里是没有万能的武器的，只有各种方法综合运用，才是真正的解决之道。

参考资料：

博客园_面向对象三大基本特性,五大基本原则_秋水Leo
知乎_如何通俗易懂地举例说明“面向对象”和“面向过程”有什么区别？_王逢琛的回答
知乎_向对象编程的弊端是什么？
百度百科_没有银弹
百度百科_软件危机