很有意思的一篇文章
我節錄前面的一部分
完整版本（包含程式碼）
請參考原始文章
什麼是物件導向(Object Oriented)?一個好基本的問題，卻困擾了我10年之久...
或許是我的駑鈍，物件導向困擾了我10年之久，1995年使用Visual FoxPro 3，VFP3已經是物件導向語言，繼承，封裝沒問題，至於多型，我不太確定是否支援，當時也搞不懂多型，所以也沒用VFP3寫過多型，從VFP3,VFP5,一直用到VFP6，接下來用VB6，VB6沒有繼承，但有interface，若要說也算是有interface繼承，也算有多型，不過當時還是沒搞懂，所以VB6不算是完整的物件導向語言，但卻是物件基礎的語言(Object Based)，到了C#時代，C#無疑是完整的物件導向語言，繼承、封裝、多型通通有，不過由於C#過度的語言簡化(Syntax Sugar)，多型用起來沒有什麼感覺，一直要到我這學期學了C++後，我才完全體會了什麼是多型。
首先一個基本的問題，為什麼稱為物件導向?明明C++強調的是class，稱為『類別導向』不是更適當嗎?
其實OOP的精隨是在多型(Polymorphism)，侯捷這樣說過，C++ Primer也這樣說過，所有OOP所規定的一堆機制，目的也只是為了實現多型，多型利用繼承(Inheritance)和動態繫結(Dynamic Binding)實現，其目的是讓程式能在run-time才決定物件型別，所以同一個程式，只要其所能處理的物件屬於同一個繼承體系(Inheritance hierarchy)，則不須修改程式就能正常執行。
為什麼要提供這樣的機制呢?開發軟體最常遇到的問題就是『需求改變』，假如是完全新的需求還沒話說，就重新寫新的程式即可，最怕的就是只是小改變，如有90%的功能和原本一樣，只有10%不一樣，所以之前90%的程式必須留下來，剩下的10%就改寫，若你覺得這樣很簡單，那你肯定是外行人了，沒真正寫過大程式，另外90%的程式可能是別人寫的，要想改原來的程式，可能必須看懂之後，才能下手該怎麼改，難怪很多人說，要看懂別人的程式，還不如重寫來的快，但實務上，Boss不可能讓你重寫，一來等於完全放棄之前的投資，二來原來的程式已經穩定，重寫等於得重新測試。物件導向就是希望當你有新的需求時，可以不必去更改原來的程式，只要繼續新增你的需求即可，既然不用更改原來的程式，就不會有維護的問題，卻又可達成新的需求。物件導向怎麼做到的?就是靠『多型』，所以物件的『多型』才是物件導向的精隨，類別(class)只是達成多型中的手段而已，所以該稱『物件導向』而非『類別導向』。
物件導向在內地稱為『面向對象』，其實翻的很傳神，傳統如C語言的寫法屬於Functional Decomposition，也就是依功能來分析而如C++、C#、Java屬於Object Decomposition，是依『對象』，依『角色』來分析，這兩種寫法有什麼差別?若依功能來分析，將來有新的需求，就是再多寫一個function，然後在main()或其他function中用if做判斷什麼樣的對象，角色該執行什麼function，這種寫法勢必要更改原來的程式。
物件導向是依對象、角色來分析，若有新的對象要加入，只要加上描述該對象的程式即可，原來的程式不需再更動。
這樣講或許很抽象，我在這透過一個簡單的範例分別用Functional Decomposition和Object Decomposition的寫法來寫，各位就可明顯的看出物件導向中多型的威力，我先用C++來寫這兩個程式，最後我會用C#改寫。
程式架構很簡單，想列出一個研究室中每個成員作了哪些事情，原來研究室中只有大學生和碩士生，但後來教授也收了博士生，所以得修改程式，所以看看用這兩種寫法的差異。
首先看Functional Decomposition的寫法，當要加入博士生時，除了在41行和44行要加上博士生要做的事情外，最大的問題是在47行和59行之間必須加上對博士生的判斷，如此必須更改到原來的程式碼。
再來看Object Decomposition的寫法，52行和58行加入博士生的描述後，這樣就好了，79行和88行完全不需修改程式碼，而且程式中完全不需要用if做判斷。
為什麼這麼神奇呢?這就是物件導向的『多型』，透過多型，程式會在run-time自動判別是大學生、碩士生、還是博士生，然後自動執行大學生、碩士生或博士生相對應的程式碼，所以我們不用另外去維護既有的程式碼。
C++是怎麼達到多型的?用的就是『繼承』(Inheritance)和『動態繫結』(Dynamic Binding)。
注意15行到30行特別設計了一個student的abstract base class，你可視為C#或Java的interface，然後33行到40行的大學生class，42行到48行的碩士生class都繼承了student，這樣子的繼承有什麼用呢?繼承是一種is a的關係，大學生是一種學生，碩士生也是一種學生，所以大學生和碩士生都是學生，既然都是學生我在65行中的add(Student&)就可以這樣寫，這表示我必須輸入Student型別物件的Reference，但既然大學生也是學生，碩士生也是學生，所以理應也可將大學生和碩士生傳給add(Student&)，開了這個後門後，等於開了『多型』的第一道巧門，我們可以將同一個繼承體系(Inheritance hierarchy)的物件傳進function了，而不再限制只能傳一種物件。
但這樣還不夠，要怎麼讓程式在run-time自動判斷該跑大學生的job()還是碩士生的job()，若還是得用if()判斷，那將來還是得修改程式，多型的意義就不大了，別忘了剛剛我們是傳reference進來，reference其實就是pointer，只是他是一個不用dereference的smart pointer，所以我們傳進了大學生物件和碩士生物件的記憶體位址，有了記憶體位址，程式就自然可以找到相對應的function了，這就是『動態繫結』(Dynamic Binding)，說穿了其實也沒那麼神奇了，:~D，真的如一句閩南語的俗話所言，『江湖一點訣，打破無價值』。
所以才說『多型』(Polymorphism)是靠『繼承』(Inheritance)和『動態繫結』(Dynamic Binding)，而動態繫結又是靠reference和pointer完成的。
除此之外，我們還看到了Abstract Base Class / Interface，看到了virtual/override，所以物件導向中種種的機制，其實只是為了實踐多型而已。
首先感謝網友Allen Kuo 對以上C#程式碼的建議，改用abstract class而不是interface，這樣C#的程式碼將完全和C++程式碼意義一樣。
13行用了abstract class寫法，30行由derived class呼叫base class的constructor，C#使用了base這個keyword。57行的List為C# 2.0新的寫法，很類似template寫法，提供了類似C++ STL vector的功能。59行的add(Student student)是C#提供多型的地方，很明顯的不須reference，只要傳進物件即可，剩下的compiler幫你處理了，程式是乾淨很多，但卻無法如C++那樣感受用reference/pointer達成dynamic binding，所以我覺得，對初學者來說，還是得學C和C++，pointer雖然難用，但卻是很多機制的原理，直接學C#或Java這類語言，雖然語法乾淨，卻無法體會出背後的原理，這也是我10年來一直無法體會多型，一直要看到C++的Dynamic Binding之後，我才很放心的完全了解多型是怎麼做出來的。
65行和66行也明顯比C++乾淨很多。
另外一個問題，物件導向和資料結構/演算法相衝突嗎?
一點也不衝突，資料結構/演算法類似學習武功，而物件導向類似學兵法，是學萬人敵的工夫。一個資料結構/演算法高強的，是獨來獨往的大俠，而物件導向高強的，是擅長行軍佈陣的大帥，只有在大程式、大專案中，才可以顯現物件導向的威力，正如『韓信點兵，多多益善』一樣，所以資料結構/演算法和物件導向都很重要。
最後一個問題，那物件導向該怎麼學好?
簡單的說，就是去學Design Pattern。學好C++，只學到了物件導向的語法而已，至於該怎麼用，就是去學Design Pattern，裡面有一條條的兵法讓你去用。下學期陳俊杉教授要開的就是Design Pattern，很期待下學期趕快開學，讓我能一解10年來物件導向的渴望。
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什麼是物件導向(Object Oriented)?一個好基本的問題，卻困擾了我10年之久...
或許是我的駑鈍，物件導向困擾了我10年之久，1995年使用Visual FoxPro 3，VFP3已經是物件導向語言，繼承，封裝沒問題，至於多型，我不太確定是否支援，當時也搞不懂多型，所以也沒用VFP3寫過多型，從VFP3,VFP5,一直用到VFP6，接下來用VB6，VB6沒有繼承，但有interface，若要說也算是有interface繼承，也算有多型，不過當時還是沒搞懂，所以VB6不算是完整的物件導向語言，但卻是物件基礎的語言(Object Based)，到了C#時代，C#無疑是完整的物件導向語言，繼承、封裝、多型通通有，不過由於C#過度的語言簡化(Syntax Sugar)，多型用起來沒有什麼感覺，一直要到我這學期學了C++後，我才完全體會了什麼是多型。
首先一個基本的問題，為什麼稱為物件導向?明明C++強調的是class，稱為『類別導向』不是更適當嗎?
其實OOP的精隨是在多型(Polymorphism)，侯捷這樣說過，C++ Primer也這樣說過，所有OOP所規定的一堆機制，目的也只是為了實現多型，多型利用繼承(Inheritance)和動態繫結(Dynamic Binding)實現，其目的是讓程式能在run-time才決定物件型別，所以同一個程式，只要其所能處理的物件屬於同一個繼承體系(Inheritance hierarchy)，則不須修改程式就能正常執行。
為什麼要提供這樣的機制呢?開發軟體最常遇到的問題就是『需求改變』，假如是完全新的需求還沒話說，就重新寫新的程式即可，最怕的就是只是小改變，如有90%的功能和原本一樣，只有10%不一樣，所以之前90%的程式必須留下來，剩下的10%就改寫，若你覺得這樣很簡單，那你肯定是外行人了，沒真正寫過大程式，另外90%的程式可能是別人寫的，要想改原來的程式，可能必須看懂之後，才能下手該怎麼改，難怪很多人說，要看懂別人的程式，還不如重寫來的快，但實務上，Boss不可能讓你重寫，一來等於完全放棄之前的投資，二來原來的程式已經穩定，重寫等於得重新測試。物件導向就是希望當你有新的需求時，可以不必去更改原來的程式，只要繼續新增你的需求即可，既然不用更改原來的程式，就不會有維護的問題，卻又可達成新的需求。物件導向怎麼做到的?就是靠『多型』，所以物件的『多型』才是物件導向的精隨，類別(class)只是達成多型中的手段而已，所以該稱『物件導向』而非『類別導向』。
物件導向在內地稱為『面向對象』，其實翻的很傳神，傳統如C語言的寫法屬於Functional Decomposition，也就是依功能來分析而如C++、C#、Java屬於Object Decomposition，是依『對象』，依『角色』來分析，這兩種寫法有什麼差別?若依功能來分析，將來有新的需求，就是再多寫一個function，然後在main()或其他function中用if做判斷什麼樣的對象，角色該執行什麼function，這種寫法勢必要更改原來的程式。
物件導向是依對象、角色來分析，若有新的對象要加入，只要加上描述該對象的程式即可，原來的程式不需再更動。
這樣講或許很抽象，我在這透過一個簡單的範例分別用Functional Decomposition和Object Decomposition的寫法來寫，各位就可明顯的看出物件導向中多型的威力，我先用C++來寫這兩個程式，最後我會用C#改寫。
程式架構很簡單，想列出一個研究室中每個成員作了哪些事情，原來研究室中只有大學生和碩士生，但後來教授也收了博士生，所以得修改程式，所以看看用這兩種寫法的差異。
首先看Functional Decomposition的寫法，當要加入博士生時，除了在41行和44行要加上博士生要做的事情外，最大的問題是在47行和59行之間必須加上對博士生的判斷，如此必須更改到原來的程式碼。
再來看Object Decomposition的寫法，52行和58行加入博士生的描述後，這樣就好了，79行和88行完全不需修改程式碼，而且程式中完全不需要用if做判斷。
為什麼這麼神奇呢?這就是物件導向的『多型』，透過多型，程式會在run-time自動判別是大學生、碩士生、還是博士生，然後自動執行大學生、碩士生或博士生相對應的程式碼，所以我們不用另外去維護既有的程式碼。
C++是怎麼達到多型的?用的就是『繼承』(Inheritance)和『動態繫結』(Dynamic Binding)。
注意15行到30行特別設計了一個student的abstract base class，你可視為C#或Java的interface，然後33行到40行的大學生class，42行到48行的碩士生class都繼承了student，這樣子的繼承有什麼用呢?繼承是一種is a的關係，大學生是一種學生，碩士生也是一種學生，所以大學生和碩士生都是學生，既然都是學生我在65行中的add(Student&)就可以這樣寫，這表示我必須輸入Student型別物件的Reference，但既然大學生也是學生，碩士生也是學生，所以理應也可將大學生和碩士生傳給add(Student&)，開了這個後門後，等於開了『多型』的第一道巧門，我們可以將同一個繼承體系(Inheritance hierarchy)的物件傳進function了，而不再限制只能傳一種物件。
但這樣還不夠，要怎麼讓程式在run-time自動判斷該跑大學生的job()還是碩士生的job()，若還是得用if()判斷，那將來還是得修改程式，多型的意義就不大了，別忘了剛剛我們是傳reference進來，reference其實就是pointer，只是他是一個不用dereference的smart pointer，所以我們傳進了大學生物件和碩士生物件的記憶體位址，有了記憶體位址，程式就自然可以找到相對應的function了，這就是『動態繫結』(Dynamic Binding)，說穿了其實也沒那麼神奇了，:~D，真的如一句閩南語的俗話所言，『江湖一點訣，打破無價值』。
所以才說『多型』(Polymorphism)是靠『繼承』(Inheritance)和『動態繫結』(Dynamic Binding)，而動態繫結又是靠reference和pointer完成的。
除此之外，我們還看到了Abstract Base Class / Interface，看到了virtual/override，所以物件導向中種種的機制，其實只是為了實踐多型而已。
首先感謝網友Allen Kuo 對以上C#程式碼的建議，改用abstract class而不是interface，這樣C#的程式碼將完全和C++程式碼意義一樣。
13行用了abstract class寫法，30行由derived class呼叫base class的constructor，C#使用了base這個keyword。57行的List為C# 2.0新的寫法，很類似template寫法，提供了類似C++ STL vector的功能。59行的add(Student student)是C#提供多型的地方，很明顯的不須reference，只要傳進物件即可，剩下的compiler幫你處理了，程式是乾淨很多，但卻無法如C++那樣感受用reference/pointer達成dynamic binding，所以我覺得，對初學者來說，還是得學C和C++，pointer雖然難用，但卻是很多機制的原理，直接學C#或Java這類語言，雖然語法乾淨，卻無法體會出背後的原理，這也是我10年來一直無法體會多型，一直要看到C++的Dynamic Binding之後，我才很放心的完全了解多型是怎麼做出來的。
65行和66行也明顯比C++乾淨很多。
另外一個問題，物件導向和資料結構/演算法相衝突嗎?
一點也不衝突，資料結構/演算法類似學習武功，而物件導向類似學兵法，是學萬人敵的工夫。一個資料結構/演算法高強的，是獨來獨往的大俠，而物件導向高強的，是擅長行軍佈陣的大帥，只有在大程式、大專案中，才可以顯現物件導向的威力，正如『韓信點兵，多多益善』一樣，所以資料結構/演算法和物件導向都很重要。
最後一個問題，那物件導向該怎麼學好?
簡單的說，就是去學Design Pattern。學好C++，只學到了物件導向的語法而已，至於該怎麼用，就是去學Design Pattern，裡面有一條條的兵法讓你去用。下學期陳俊杉教授要開的就是Design Pattern，很期待下學期趕快開學，讓我能一解10年來物件導向的渴望。
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