目錄 Catelog

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                       序言 Perface

                       真經第一章：世界 Waltanschauung

                       真經第二章：抽象 Abstraction

                       真經第三章：層次 Arrangement

                       真經第四章：繼承 Inheritance

                       真經第五章：耦合 Couple

                       真經第六章：運作 Moving

                       真經第七章：建造 Build

                       真經第八章：刻畫 Delineate

                       真經第九章：模式 Pattern

                       真經第十章：悟道 Doctrine

                       后記 Afterword

                       參考文獻 Reference

序言 Perface

      “佛曰：苦海無涯，回頭是岸。——佛教用語”

      面向對象（Object-Oriented），這是一條令無數開發人員魂牽夢繞的短語。幾乎每個軟件分析師、設計師和程序員都時刻將它銘記于心，對它頂禮膜拜。然而，對大多數人來說，它又像是天邊的霞光，可望而不可及，無數次伸出雙手，總是抓不住這虛無縹緲的圣物。于是，我們依然每天將面向對象高高供其，卻始終無法悟得其道，更不要談嫻熟運用其道法了。
      面向對象像一灘苦海，無數人游弋其中，卻久久不得其要領；類、對象、繼承、多態、接口、UML、設計模式……無數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，我們是否應該提高一個層面去看這片苦海：從哲學及科學的角度，去審視面向對象。
      曾有人說：藝術的極致是科學，科學的極致是哲學。此話不無道理，牛頓、愛因斯坦等科學界泰斗，在其后期都不約而同地轉向哲學研究。當然，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，本人在平時的實踐和思考中，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點的推動作用。

真經第一章——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。任何哲學問題的探討，歸其出發點和本源，都是世界觀的問題。什么樣的世界觀決定了什么樣的哲學觀點。——馬克思”

      我們知道，哲學領域中，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的基本體系、派別和出發點。實際上，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世界。世界觀是一切哲學問題的本源和出發點。
      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，這個對立，衍生出了面向過程和面向對象兩種方法論。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，都承認一點，那就是程序世界本質上只有兩種東西——數據和邏輯。數據天性喜靜，構成了程序世界的本體和狀態；邏輯天性好動，作用于數據，推動程序世界的演進和發展。盡管上述觀點是統一的，但是在數據和邏輯的存在形式和演進形式上，過程論和對象論的觀點截然不同。

      過程論認為：數據和邏輯是分離的、獨立的，各自形成程序世界的一個方面（ASPect）。所謂世界的演變，是在邏輯作用下，數據做改變的一個過程。這種過程有明確的開始、結束、輸入、輸出，每個步驟有著嚴格的因果關系。過程是相對穩定的、明確的和預定義的，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，程序世界本質是過程，數據作為過程處理對象，邏輯作為過程的形式定義，世界就是各個過程不斷進行的總體。

      對象論認為：數據和邏輯不是分離的，而是相互依存的。相關的數據和邏輯形成個體，這些個體叫做對象（Object），世界就是由一個個對象組成的。對象具有相對獨立性，對外提供一定的服務。所謂世界的演進，是在某個“初始作用力”作用下，對象間通過相互調用而完成的交互；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定義的，不一定有嚴格的因果關系，對象間交互是“偶然的”，對象間聯系是“暫時的”。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。

      上面的描述也許有些不夠直觀，那么，下面我們通過一個實際的例子，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，共計給店老板30元住進一間房。后來店老板發現弄錯了，房價應該是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參透其中玄機。不過參不透也沒有關系，這不是重點，重點是，我們現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。左邊是過程的各個步驟，而右邊紅字表示在每個過程步驟的數據情況，這種數據情況反映了世界當前的狀態。為簡單起見，我們只考慮在這個過程中參與分配的數據。
      初始時甲乙丙各10元，老板和小二沒有錢，這可以認為是這個過程的初始狀態，這些數據是輸入。隨著各個步驟的進行，數據不斷更新，而在每個步驟，數據如何更新、更新多少，都是由步驟嚴格確定的。經歷五個步驟后，數據變為甲乙丙各1元，老板25元，小二2元，這就是終止狀態，也是這個過程的輸出。

      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，每個對象有自己的數據和邏輯，如圖1.2所示。在這件事里，有五個基本對象：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，在這里要只認識對象，不認識類等概念。現在我們只討論世界觀的基本問題：程序世界的本質，至于更具體的問題，留待后面討論）。每個對象有自己的一系列數據和邏輯，這里只列出了我們關心的部分。
      然后呢？沒有然后了。沒錯，在對象論眼里，這就是這件事的本質模樣，這件事所涉及的東西就是這么幾個對象，本來它們各自獨立，老死不相往來。只不過在“住店”這個外部驅動力下，幾個對象“偶然”、“暫時”互相聯系，利用其他對象提供的公開服務，完成了一些交互。在交互中，各自的數據可能會發生一些變化，但對象的本質沒有變。這里也要注意，這種交互雖然在一定程度上由既定邏輯預定義，但不像過程論認為“萬事萬物都已注定”，在對象論下，對象間的交互是“偶然的”、“暫時的”，這次五個人因為住店這個外部驅動力交互了一次。但下次如果魏國和蜀國交戰變為驅動力，他們間的交互就不是拿錢給錢了，而是刀兵相見。所以，對象論不認為“一切都已注定”。

      通過上面一個例子，不知各位是否已經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，沒有孰對孰錯、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，而是一種辯證統一的對立，兩者相互滲透、在一定情況下可以相互轉化，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據和邏輯分類封裝并建立交互關系，就變成了對象論。
      III. 過程論相對確定，有利于明晰演進的方向，但當事物過于龐大繁雜，將很難理清思路。因為過程繁多、過程中又有子過程，容易將整個世界看成一個紛繁交錯的過程網，讓人無法看清。
      IV. 對象論相對不確定，但是因為以對象為基本元素，即使很龐大的事物，也可以很好地分離關注，在研究一個對象的交互時，只需要關系與其相關的少數幾個對象，不用總是關注整個流程和世界。但是，對象論也有困難。例如，如何劃分對象才合理？對于同一個驅動力，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，這些困難也正是面向對象技術中的困難。

      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模較大的事物。本文是探討面向對象的，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，也是本文后續一切的基礎和出發點。

真經第二章——抽象 Abstraction

      “金、木、水、火、土元素，構成宇宙萬物，并作為各種自然現象變化之基礎——五行說”

      上文探討了世界觀問題。我們知道，要想真正理解面向對象，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中，比較有代表性的是五行說。五行說認為，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，所以后續有云：五行相生相克，相互交織結合，組成了大千世界。雖然從現代科學角度看，五行說并不完全準確，但其有一點事非常正確的，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，但這還不能構成真正的世界。下面，我們來看看對象是如何構成和衍生出其它事物的。

      和真實世界中構成和衍生方式不同，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”這一哲學原理在程序世界中的具體體現。這可能和很多人的直覺不同，因為在具體寫程序時，是先定義類，然后才能實例化對象。在這里，我們是從哲學層面進行探討，所以，對象是本源，類的概念是衍生。為什么？因為從認識論來說，首先有具體認知能力，才能有抽象認知能力，抽象認知能力是一種高層的，人類特有的認知能力，它使我們可以從大量具體認知中，舍棄個別的、非本質的屬性，提取出共同的、本質的屬性，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，那個故事涉及了五個對象，剛開始我們沒有抽象的概念，而只是從具體認知角度對這五個對象進行認知：首先是甲，他有頭、有身子、有胳膊有腿，頭上有眼睛鼻子耳朵，他還有個名字叫劉備，有個身份是顧客……除了這些數據，這個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，一通認知后，我們對甲這個對象有具體認知了；然后，我們對乙進行認知：他有頭、有身子、有胳膊有腿，頭上有眼睛鼻子耳朵，他還有個名字叫關羽，有個身份是顧客……除了這些數據，這個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……認知完了，接著是丙、小二和老板……當具體認知足夠多后，我們發現一件事情：這幾個對象很相似啊，有相似的數據（但具體值可能不同），有相同的邏輯，于是，我們的抽象認知能力告訴我們，這五個對象很相似，可以看做一類東西，于是，我們給出一個類，叫“人”，并且認為這五個對象都是“人”這個類的具體例子，我們叫其為實例。以后遇到類似的對象，我們都可以知道，這個對象屬于“人”類。

 圖2.1、“人”類的由來

      所以，類其實是抽象認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物。當然，現實世界中每個對象都有無數的數據和邏輯，但在具體到程序世界時，我們往往只關心具體場景中相關的數據和邏輯。例如，在住店場景中我們關心現金這則數據，至于這個人力氣大不大無所謂；而如果上戰場打仗，我們就關心攻擊力和力量，現金就不重要了。

      知道了類是怎么來的，那么類的作用是什么，我們為什么需要類呢？
      類可以幫助我們方便地認識和定義世界中的對象。這個作用是顯而易見的。例如當今世界有60幾億人，如果不會抽象思維，我們每遇到一個人，都要認知一遍：啊！這個對象有眼睛，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據和邏輯，而對于具體對象，只要知道它屬于什么“類”，一切就都知道了，所需要區分的只是不同對象的數據具有不同值而已。
      其實，這不僅僅是類的作用，我們進行抽象思維，就是為了這個目的。

      這一章敘述了類的哲學本質、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：上天只給了這個世界各種對象，但我們用抽象去更好地認識世界。

真經第三章——層次 Arrangement

      “道生一，一生二，二生三，三生萬物——老子”

      上文提到，在對象論中，抽象是衍生概念的基本方法。但是你有沒有一個疑問？所謂抽象，是對許多對象撇開個性，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，發現有一類對象有四個輪子、有發動機、可以駕駛、是可以被意識反映的客觀實在。我們抽象出一個叫“汽車”的類。這次抽象中，我們將有四個輪子看做了共性，但是，如果撇開這條性質，僅看后三條，摩托車、輪船、飛機都符合，于是，我們又可以抽象出“機動交通工具”類。再把有發動機撇掉，自行車、腳踏三輪車，甚至馬都符合，所以，又得出個“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在”，如果這樣，所有物質都符合，這樣，就得出一個“物質”類。
      這下子困難就來了，你說我家的奔馳應該歸到哪一類呢？我家的奔馳和一只是不是一類東西呢？如果從前三類看，當然不是，但是從最后一個“物質”類看，又確實是一類東西。那到底哪一個對？事情究竟是怎樣的？其實答案很簡單：歸到哪一類都正確。至于后一個問題，無法回答，因為這個問題單獨問根本沒有意義。為什么？
      關鍵在于：抽象是有層次的。
      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，在類的基礎上可以再進行抽象，抽象出更高層次的類。所以經過抽象的對象論世界，形成了一個樹狀結構。

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上可以再進行抽象……如此歸納下去，最終整個世界歸結于樹的根節點：本體。所謂本體，即萬物之源、萬物之本，是哲學層面上最高層次的抽象。在這里，我們將其看成是一個特殊的類，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，就能明白很多面向對象中的玄機，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諸多內容的理論基礎。例如，OO中重要的概念——繼承（Inheritance）和多態（Polymiorphism），如若探究其哲學本源，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，最下層葉子節點為基本對象。一切中間節點都為類。
      II. 越往上的類抽象層次越高，具體度越低，其內涵越小，外延越大；越往下的類抽象層次越低，具體度越高，其內涵越大，外延越小。說明一下，所謂類的內涵，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，家用電器這個類，其內涵是使用電作為能源并完成特定功能的家用器具，各個電冰箱、洗衣機、電磁爐、游戲機、DVD機等都在其外延之內；而娛樂家用電器這個類，作為比家用電器更低層次的類，其內涵除了“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，其內涵明顯大了，但外延卻縮小了，只包括了各個游戲機、DVD機等對象。
      III. 抽象層次樹不是從根部向下長的，而是從葉子節點向上歸納生成的。
      IV. 某一個葉子節點所代表的對象可以歸入所有其祖先結點所代表的類
      V. 直接問兩個葉子節點屬不屬于一個類沒有意義，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，兩個都屬于具體物質，屬于一個類。
      VI. 我們定義，如果一個節點CNode非葉子節點也非根節點，那么在哲學意義上，這個節點繼承于其父節點PNode，并且說PNode是CNode的泛化。
      VII. 我們定義，如果一個節點CNode非葉子節點也非根節點，如果強行將它看成其任何一個祖先節點ANode，并當做ANode使用，那么在哲學意義上，叫做多態性。

      先說明這么多了，隨著后續內容的深入，還會有更多豐富的內容進來。例如，后面會看到，所謂的“里氏代換原則（LSP）”，在哲學本質上不過是在這棵樹上所加的一條限制規則，而“面向接口編程”、“低耦合、高內聚”、“依賴倒置”等一系列耳熟能詳的短語，歸結到哲學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。后續討論中，抽象層次樹理論將作為重要的理論基礎。

真經第四章——繼承 Inheritance

      “子類型必須能夠替代掉其父類型——Barbara Liskov”

      這一章我們討論繼承（Inheritance）。
      我們先看一看繼承在哲學意義上時怎么來的。對象論的世界觀認為，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，除根節點和葉子節點外，任一節點CNode非嚴格繼承其所有祖先節點所組成的集合中的任一元素，而CNode嚴格繼承其父節點PNode。
      繼承概念，看似簡單，若深入思考，卻隱藏眾多玄機。首先，繼承描述的實際是抽象層次樹上祖先節點與子孫節點的關系，但我個人一直不贊成使用繼承（Inheritance）一詞來描述這種關系，而推薦使用泛化（Generalization）一詞。為什么呢？因為我們已經知道，從哲學和認識論角度來說，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，因為往往是先有爺爺、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，為了更好的體現繼承的哲學本質，我更傾向于使用“泛化”代替“繼承”。當然，由于繼承一詞已經被普遍使用和接受，接下來我還是會沿用繼承一詞，只不過希望各位時刻牢記，其實是先有了子類，才從子類泛化出父類。
      當然，當父類被抽象出來后，可能還會有新的子類加進來。但是，當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的。

      探討了繼承的本質，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。
      我們需要繼承這個概念，本質上是因為對象論中世界的運作往往是在某一抽象層次上進行的，而不是在最低的基本對象層次上。舉個例子，某人發燒了，對其他人說：我生病了，要去醫院看醫生。這句簡短的話中有一個代詞“我”和三個名詞“病”、“醫院”、“醫生”。這四個具有名詞性的詞語中，除了“我”是運作在世界的最底層——基本對象層外，其他三個都運作在抽象層次，在這個語境中，“病”、“醫院”、“醫生”都是抽象的，他并沒有在醫院里拉著某個醫生對別人說：我生了這個，需要去這里看這個。但是，本質上他確實是生了一個具體的病，要去一個具體的醫院看一個具體的醫生，那么在哲學上要如何映射這種抽象和具體呢？就是靠繼承， 拿醫生來說吧，所有繼承自“醫生”類的類所指的所有具體對象都可以替換掉這里具體的醫生，這都不影響這句話語義的正確性。
      所以，繼承的哲學作用就是：規定了抽象與具體之間的可映射性。形式化一點說：設G(c1,c2)意為c1非嚴格泛化自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可在哲學語義上映射成o，當且僅當o∈{o|I(c,o)}∪{o|I(c’,o) 且 G(c,c’)}

      如果你討厭看形式化的東西，那么上面藍色文字不看也罷，但是，有一條原則你一定很感興趣，那就是著名的開放-關閉原則（OCP）。

      開放-關閉原則（OCP）：軟件實體應該可以擴展，但不可以修改。

      為什么忽然扯到OCP呢？因為，OCP正是上文討論的哲學原理在程序世界的具體表述。我們來對比看一下，到底OCP是個什么意思。
      還是上面看病那個例子，什么叫可以擴展？就是說，因為在某個抽象層次是進行表述，就不能把話說死了，不能全是這個、那個的把每個對象都指派明白。如，那句話改成“我的右腳扭到了，要去北京航空航天大學醫院去看胡青牛醫生”，這句話就沒有擴展性可言了，所有話都說死了，你如果去的是北醫三院或臨沂市人民醫院，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。為什么無法擴展？因為所有點都指定了具體的對象。
      而原話“我生病了，要去醫院看醫生”則擴展性很大，因為只要不違反可映射性定義，映射到任何符合條件的對象都正確。擴展性和靈活性大大提高了。所以，“可以擴展”四字從哲學上其實是要我們在設計和開發軟件時提高抽象層次，不要總在具體對象層面上進行處理。這下，你明白為什么說OCP可以提高軟件的可擴展性和靈活性了吧。
      再來說說“不可以修改”，因為如果隨便亂改，那就天下大亂了。還是醫院那個例子，“醫院”這個類所映射到的對象，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，要把兩個概念從腦子中對換過來，全世界的書、報紙、InterNET……凡是依賴這兩者進行表述的地方都要改，那不是天下大亂么？軟件世界中也會發生這種牽一發而動全身的問題。所以我們提倡設計好的類一定要“對修改關閉”。
      以上，就是OCP的哲學意義。

      不過，要想世界正常運作，只有OCP似乎還有點問題。到目前為止，我們都是在抽象層次樹已經存在，并且假定它完全正確的前提下討論的，可是，我們并沒有任何規則限制抽象層次樹的正確性，例如，如果我把食堂掛到醫院下，讓食堂成為醫院的子類，在理論上時沒有錯的，但如果這樣隨便亂規定繼承關系，那么一切依賴繼承正確性的原則、概念都沒有意義了。所以，只有OCP是不夠的，需要對繼承進行一個限制。
      Barbara Liskov在1987年的OOPSLA大會上發表了一篇文章——《Data Abstraction and Hierarchy》，其中提出了一個非常重要的原則，叫里氏代換原則（LSP）。

      里氏代換原則（LSP）：子類型應該能代替掉其父類型，且代替后程序運行情況不會錯亂。

      我們還是用例子去理解LSP。
      現代辦公幾乎都要用到個人計算機，個人計算機本身是一個抽象概念，臺式PC是其中一個子類。后來，發明了筆記本電腦，我們想把筆記本電腦歸為個人計算機的子類，是否合理呢？根據LSP，我們將臺式PC都替換成筆記本電腦，世界應該是照常運行的（當然，實際情況可能復雜些，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）。我們辦公時依賴的類是“個人計算機”，而筆記本電腦完全可以替代這個類型而使得世界運行正常，所以，我們說將筆記本電腦歸于個人計算機的子類是符合LSP的。
      后來，又發明了轉基因黃瓜，我們也想將它歸到個人計算機的子類中去，行不行呢？好的，現在我們再運用LSP，將世界上每個依賴個人計算機的地方都替換成一根轉基因黃瓜。好的，世界人民都瘋了！明顯這種替換會令世界運行錯亂。所以，我們不能讓轉基因黃瓜繼承個人計算機。
      上面的例子是顯而易見的，但有些卻不那么明顯。例如，現在問，獸醫是醫生的子類嗎？這個問題，一下子還真不是很好回答，但我們可以LSP一下，現在，我們把醫院里的醫生都替換為獸醫，你還敢去醫院看病嗎？嗯，這下子不用我多說了吧。
      最后一定要說明的是，LSP應用于程序世界和現實世界時有很大差別的，現實世界繁雜、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，凡是系統中有繼承關系的地方，子類型一定能代替父類型，而且替換后程序運行要正常。換言之，繼承是一種嚴格的“IS-A”關系，也是“一般和特殊”的哲學原理在程序世界中的體現。

      繼承的話題就討論到這里了。很多朋友在運用繼承時有疑惑，或不能很好的確定繼承關系，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意義，加上OCP和LSP的運用，是可以寫出正確的繼承體系。

真經第五章——耦合 Couple

      “一只蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導致一個月后德克薩斯州的一場龍卷風——蝴蝶效應”

      做程序的人，往往感覺“耦合（Couple）”不是什么好東西。經常有人、有書、有文章對我們諄諄教導：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。其實耦合還有另一個名字，叫“聯系”，試問要是世界上所有對象間的聯系都沒了，世界還能運作么？耦合的存在是世界演進的途徑，如果沒有耦合，世界就變成了“死世界”，無法演進和發展。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，過度的耦合確實會令世界的運作產生困難，所以我們提倡降低耦合，這些是后話。

      下面，我們探討各種耦合式怎么出現的。
      上一章講述了繼承，其實，繼承的概念出現后，有父子、祖孫關系的類就有了一種聯系，這種聯系叫做“泛化耦合”。這就是我們認識的第一種耦合。

      泛化耦合（Generalization Couple）：由于泛化（繼承）關系的存在，在兩個有祖孫、父子關系的類間形成的一種邏輯關聯。

      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，而對象中有數據和方法。在現實世界中，數據并不總是簡單數據。客觀存在一些對象，它們的數據是另一個或另一些對象。例如，一個具體的羊群，有一項數據是很多具體的羊。其中羊也是對象。當抽象成抽象的“羊群”和“羊”類的時候，這種包含關系也隨之被抽象到了類中，由此在兩個類之間就形成了耦合。
      這種耦合出現的哲學基礎是，對象本身固有的包含關系，在進行事物抽象時被同時抽象到了類中。所以，我個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，但沒有形成哲學意義上“整體與部分”的關系，這是一種相對較弱的聯系，叫做聚合。例如，上例中羊群和羊就是聚合關系，如果拿掉一兩只羊，羊群還是羊群。

      聚合（Aggregation）：一種弱的擁有關系，體現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意義上“整體與部分”的關系，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。這種關系叫做組合。

      組合（Composition）：一種強的擁有關系，體現了嚴格的部分和整體的關系，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，將世界的演進看成是在初始作用力下，對象之間相互調用、相互協作完成的。如果兩個類在需求范圍內，既定邏輯上存在協作的可能，那么這兩個類就存在依賴關系（或叫關聯關系）。其實，我們常說的“低耦合，高內聚”、“降低耦合”等建議，主要是針對依賴說的。

      依賴（Dependency）：由于邏輯上相互協作可能，而形成的一種關系。

      好的，到目前為止，我們已經認識了四種基本耦合。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，而汽車和司機具有依賴關系。這幅圖只是耦合的一個小片段，實際上，世界上各種對象形成了一張復雜的耦合網，正因為有耦合的存在，世界才能演進。正如馬克思主義哲學所說：聯系是普遍的、客觀的。所以，耦合的存在，有其深刻的哲學意義。
      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立的嗎？怎么又耦合起來了。這是矛盾的嗎？實則不矛盾。因為我們所處的境界已經不同。剛開始，我們拋開一切，忘記一切，從本質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世界，所衍生出來的一系列概念，是我們的抽象能力給這個世界抹上的色彩。就如我們用唯物主義看世界時，剛開始要拋開一切，認為世界只有“可被意識所反映的客觀實在”，而后，這個物質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、系統的認識對象論，剛開始，我們拋開一切直取本質，而后來，我們要層層衍生，將拋卻的東西再找回來，在這個“找”的過程中，我們才能領會OO中的各種概念、事物其在哲學意義上是怎么來的。

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