Azige 的面向对象哲学（一） —— 类与对象
20150227修订
前言
很久之前就打算想写一篇这样的文章，不过一直太懒了没动力写。现在总算是下定决心打起精神来写了，虽然有没有人看就不知道了……
一直以来，本人思考过很多种理解面向对象的方法，但是一直都没有在数学领域找到合适的理解方式，这也难怪，因为面向对象的思想早已超出了数学的领域了。本文将试着描述从哲学的角度来理解面向对象的思想的方式，这可能不是最正确的认识面向对象的方式，但是对于初学者可能还是可以起到帮助的。
本文假设读者有一定的编程基础，了解 C 和 Java 语言，因为本文将会用这些语言的代码举一些例子。
一切皆对象
标题的这句话即使是尚未接触过面向对象的程序员可能都有所耳闻，而经常使用面向对象的语言进行开发的程序员可能已经听烂了，不过，真正理解了这句话的程序员恐怕不多。本人曾经听一位老师说，将 object 翻译成“对象”是一个很失败的翻译， object 这个单词有很多意思，目标、宾语、客体、对象，但是以上这些都不是 OOP 里的那个 object 的意思，那么这个 object 究竟是什么意思？对， object 这个单词还有一个意思，就是“物体”。“物体”更通俗的说就是“东西”，如果说“一切都是东西”，相信没有任何人会不理解这句话，有什么东西不是“东西”呢？用哲学的术语来描述， "object"就是“事物”，是对任何一种实在的最抽象的描述。
为了保持一致性，之后本文还是会用对象这个词来称呼 object ，但是也希望读者能够记住 object 的真正的涵义。（附带一提， OOP 在繁体中文世界中被翻译为“物件導向程式設計”，是不是比“面向对象编程”要好一些？）现在，我们能够用“对象”这个词来描述任何实在，就像我们能用“东西”这个词来称呼任何东西，但是相信没有人会这样一直做。我们不会对朋友说“请给我一个东西”，因为这样根本没有意义，朋友根本不知道该给我们什么东西。世界上有很多种事物，每一种事物都会有它的名字，我们也能认识到每一种事物的性质，这就是这种东西的 概念 。认识一种概念，我们就能够认识在这种概念之下的所有事物，无论这些事物有着怎样的 特性 ，它必然拥有此概念所描述的 共性 。例如，你对你的朋友说“我要一支 笔 ”，那么无论朋友交给你的是 钢笔 还是 铅笔 ，你都能知道，你朋友给你的这个东西能够用来 写字 ，除非你与你的朋友对 笔 的概念认识不一样。
从面向过程到面向对象
先来一个传统的 hello world 的例子，比较一下 C 与 Java。
// C
printf("hello world!");
// Java
System.out.println("hello world!");
很多人初学的时候都会抱怨 Java 的 hello world 程序又臭又长（这里甚至还省掉了又臭又长的类定义和主方法的定义），而 C 看起来就挺简洁的。但是 Java 设计成这样并不是没有理由的，来看看一般的初学者可能没写过的 hello world 程序。
向文件输出 hello world：
// C
FILE* f = fopen("out.txt", "w");
fprintf(f, "hello world!");
fclose(f);
// Java
PrintStream out = new PrintStream(new FileOutputStream("out.txt"));
out.println("hello world!");
out.close();
向内存输出 hello world：
// C
char buffer[20];
sprintf(buffer, "hello world!");
// Java
ByteArrayOutputStream buffer = new ByteArrayOutputStream();
PrintStream out = new PrintStream(buffer);
out.println("hello world!");
out.close();
向网络输出 hello world：
// C
// 对不起，本人没试过
// Java
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6789);
PrintStream out = new PrintStream(socket.getOutputStream());
out.println("hello world!");
out.close();
socket.close();
尽管 Java 看起来可能还是又臭又长，但是我们可以发现一点好处了：在 C 中，你得记住 printf 函数，fprintf 函数，sprintf 函数，以及不知道什么时候会遇到的 Xprintf 函数，而在 Java 中，对于初学者来说只要记住 PrintStream 的 println 方法就能向任何地方输出字符串了。
抽象
回到上上一节的关于笔的话题，为了输出一些字符串，我们也需要编程语言给我们提供一只“笔”，在 hello world 程序中，这只“笔”是 C 的 printf 函数系列以及 Java 的 PrintStream.println（注意一下，System.out 是 PrintStream 类型的）。假设我们有一只铅笔，我们可以用它在纸上写字，也可以在合适的桌子上写字，甚至能在墙上写字，这在生活中是理所当然的事情。然而在 C 中，我们却不得不用“纸上写字专用铅笔”在纸上写字，用“桌上写字专用铅笔”在桌上写字，用“墙上写字专用铅笔”在墙上写字，这在生活中应该是一种很糟糕的体验。在 Java 中，“能写字的东西”被抽象成了 OutputStream，而 PrintStream 能向任何的 OutputStream 以 println 的方法输出字符串，无论是文件还是内存或者是网络都一视同仁，就如同我们的铅笔能在任何合适的东西上写字一样。这就是对“能写字的东西”的抽象的好处。
用类来描述概念
为了描述事物的概念，大部分 OOP 的编程语言使用的是类(Class)。类是一种概念，而类的实例被称为对象，从类到对象的过程称为实例化(Instantiation)；反过来，对象是一种实在，对象可以被抽象成类，从对象到类的过程称为抽象化(Abstraction)。一个类的任何对象都应当能够访问类中所定义的成员，这是这个类的对象的 共性，而方法的具体实现、对象的字段的值则是某些或某个对象的 特性 。
再看一下之前的几个 Java 的 hello world 程序，PrintStream 是一个 Java 类（全名是 java.io.PrintStream），而每个程序都用到了一个 PrintStream 的对象，除去第一个是平台提供给我们的能向标准输出流输出的 System.out，后边的都是我们自己构造的。这些对象的 共性 是能够使用 println 方法向目标输出字符串，而 特性 则是每一个对象的输出目标都不相同。另外，FileOutputStream ByteArrayOutputStream 以及由 Socket.getOutputStream 方法返回的对象的类型，他们都派生于一个更抽象的类型，也就是“能写字的东西”——OutputStream，这是泛化(Generalization)，下一章再提这个内容。
总结一下，类描述了一类的对象的概念，如果我们能够认识一个类，我们也就能够认识这个类的所有的对象，能够在这些对象上访问这个类所定义的成员。类的作用并不是将数据与方法打包，也不是为了封装，最重要的是为了让程序员正确认识对象而定义了一种概念，为了让程序员使用对象而约定了一种类型。
