菜雞與物件導向 (1): 類別、物件

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菜雞與物件導向 (1): 類別、物件

直覺上你當然知道什麼是物件；物件就在你的身邊。
汽車、iPhone、收音機、吐司機、廚房用具等等，你說得出來的都是。
　　——《深入淺出學會編寫程式》

什麼是物件？一切都是物件。

物件導向試圖讓抽象的程式碼，更貼近於我們的實際生活，其認為一切是由各式各樣的人事物互動所組成的，因此有了物件這個共通、最基本的概念。

假設現實世界存在一頭狗，叫做阿福。而我們想要在虛擬世界裡表達「有一隻叫做阿福的狗」這件事

這時候就要在系統裡有一個能代表「阿福（狗）」的東西存在，也就是「阿福」這個物件。

現在我們知道，物件就是用來在虛擬世界中代表「某個特定的東西」，例如說叫做阿福的狗就是一個物件，阿福今天晚上要吃的飼料罐也是一個物件。

理解物件的概念是相當直覺且迅速的，畢竟你我身邊有著數不清的東西，它們都是一件一件的物件，但這樣的理解還不夠明確。

例如說阿福這隻狗，是一個物件；飼料罐也是一個物件

而這些物件之間還會彼此互動，例如說阿福是一隻狗，而我們觀察到狗都有吃東西這個動作，例如「阿福吃了飼料」

同時物件也會有一些專屬於它的特徵，例如說阿福是黑色的，我們就知道狗有毛色的差別。

那麼我們要怎麼表達「阿福」作為一隻「狗」擁有的那些動作和特徵呢？狗的毛色？狗可以吃飼料？

我們需要選擇怎麼去描述「狗」－－也就是阿福這隻狗，被我們抽象化後的樣子，我們需要將它用程式碼的方式定義出來。

這時候我們就會需要類別，來定義出我們觀察到同一類的物件該有哪些特徵和動作，也就是我們替物件「分門別類」後、篩選出特定資訊的抽象化結果

延續前面的例子，假設今天我們從阿福身上觀察到進食跟毛色兩個狗的重要資訊，我們就可以建立類別 Dog：

public class Dog
{
    public string color;
    public void Eat(IFood food) { /* 進食與消化之類的 */ };
}

藉由我們定義的類別，就可以從類別中實例化（＝建立）出物件。

也就是說，現在我們終於可以用「狗」這個類別，來表達出我們需要的「阿福」了：

Dog afu = new Dog(); // 阿福是一隻狗
Console.Write(afu.Color); // 阿福是黑色的
afu.Eat(food); // 阿福會吃食物

類別最常看到的比喻，就是物件的設計圖。我們藉由類別去定義我們要的物件有什麼特徵、有什麼功能，再從類別根據設計圖產生物件出來使用。

這個從類別中產生的物件，就等於是這個類別定義的一個實際的例子，所以我們也會把類別產生的物件叫做實例。而從類別產生物件的過程，就叫做實例化。

也就是說，類別實際上就是我們認知中對這個物件的定義，我們篩選出我們需要的、我們認為這個物件應該具有的這些特徵和功能，按照我們的認知去設計了類別

接著我們再利用這個類別告訴程式如何建立出我們認為的這個物件，最終我們才能在程式中使用我們需要的這個物件。

當我們定義了一個狗的類別，我們實際上是在描述我們眼中的、我們歸納出來的、我們需要的「狗」，我們認為狗就是會吃東西。

接著，我們再從我們設計好的這份定義，去實例化出我們需要的狗：阿福，於是阿福就有了吃東西的能力。

我們有了抽象化的設計圖之後，就可以利用這個設計圖去建立多個符合這個設計的物件。例如說前面的狗，我們就可以建立出黑色的阿福，黃色的阿黃等等。

在現實中，我們將阿福、阿黃等等歸類為狗這個概念，而到了程式裡，我們利用這個狗的概念定義出類別，進而產生阿福、阿黃。

從這邊也能察覺到：類別是一個歸納好的概念，這概念中包含許多獨立的個體，也就是物件，而這些物件之間的差異則從我們定義類別時選擇的特徵去區分。

因此，一個人設計的類別，和他使用物件的方式，反映了他對於這個物件的看法和他覺得需要的內容。

同時，使用物件導向也意味著：比起 EatFood(dog, food) 而言，我們認同 Dog.Eat(food) 更直覺和易於理解。

那麼這邊就讓我們以卡牌遊戲舉例，理所當然卡牌遊戲不能沒有卡牌。

對我來說卡牌通常都需要這些特徵，我們在物件裡稱為屬性：

卡片名稱
攻擊力
防禦力
卡牌描述

等等，另外卡牌也應該能作出某些動作，也就是這個物件的方法：

攻擊

我們確認了這些要素以後，就可以把它設計成一個類別 Card 如下

public class Card
{
    public string Name;
    public int Level;
    public int Attack;
    public int Health;
    public string Description;

    public void Hit(Card target)
    {
        target.Health -= this.Attack;
        if (target.Health <= 0) { /* 可能呼叫死翹翹方法？ */ }
        /* 一些後續操作 */
    }
}

抱歉我菜，如果有真的設計卡牌遊戲的工程師經過拜託不要打我。

接著我們就能在需要的時候藉由這個類別來實例化我們的卡牌：

var goblin = new Card();
var warrior = new Card();
warrior.Hit(goblin);

再提醒一次：

類別是定義、是設計圖、是描述；物件是類別產生的實體、是實際上的執行者
類別是抽象化的資訊，例如「狗」；物件則是一個特定的實例，例如「叫做阿福的狗」
承上，狗的類別用來告訴程式什麼是狗；叫做阿福的物件則是程式根據我們的指示，建立出來的一條指定的狗

物件的部份由於是最初的概念，不免多廢話了一些。下一篇開始就讓我們快速看過物件導向的幾項功能和特性。

2022.12.02 補充：感謝公司前輩簡潔有力的說明，修正了開頭時對物件的介紹

參考資料

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