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從面相對象說起

面向對象的程序設計（Object-Oriented Programming，簡記為OOP）這個概念大家都有所耳聞，目前（2017.12）,在Tiobe世界語言排行榜上排前十的語言中，C語言和Assembly language(匯編)外的八種語言均原生支持面向對象的程序設計。

怎么判斷一種編程語言是否支持OOP呢？看看這門語言是否支持類（class）、對象（object）、封裝（encapsulation）、繼承（inheritance）等功能和特性，支持這些就可以進行面向對象編程。拿Objective-C（OC）來說，類就是Class，對象就是instance，萬物的基類是NSObject，這些東西在C語言里并不存在，是OC使用C語言的結構體（struct）抽象出來的產物。

我們從Objective-C的名字上也能看出一些端倪，直譯過來是對象化的C語言，當然不僅是OC，排行榜前十中的C++同樣是C語言的一個超集；C#和Java同樣屬于類C語言，把面向對象做的更加徹底；PHP雖然是腳本語言，其解釋器是使用C語言寫的；而我們常說的Python，其全稱則是CPython，也是用C語言實現的解釋器，當然Python解釋器也有Java和C#實現的版本。

為什么C語言，比其他語言顯得更底層呢？接觸過的朋友相信都有很深的體會，C語言的程序，是在和圖靈機硬件打交道，變量、數組、結構體，聲明在堆內存就要為其分配內存空間大小，分配了內存，就要手動回收；數組還要區分靜態和動態，每塊數據占幾個字節，躺在內存的什么位置，一切都按編程人員的安排。所以有人說C語言就是一個高級匯編，想起來確實有一分道理（笑）。但在智能手機、移動計算機計算能力大大提升的今天，計算資源早已不是通用編程首先考慮的問題，相比于C語言強迫編程人員從機器的角度設計程序，抽象程度更高的OOP才更接近人腦的思維方式，才更適合提高軟件工程師的編程效率。

即使如此，仍有一部分人至今站在OOP的對立面，從代碼復雜度、建模能力要求等方面提出異議，堅持寫C++、Python、PHP的時候不構造類，寫純過程的程序。但其實，這些自稱為原C黨的朋友，并不能說自己沒有使用OOP，因為這些語言中變量，跟C語言中的變量，有本質的不同。

就用字符串和數組來舉例子，C語言是沒有string類型的，只有字符數組，用\0來標記字符串結束；而其他語言中的string則是早已封裝好的字符串類（Class），用起來跟整型無異。

C語言中字符串和數字變量聲明

char name[] = "Tom\0";
int age = 12;

Python中字符串和數字變量聲明

name = "Tom"
age = 12

C++中字符串和數字變量聲明

string name = "Tom";
int age = 12;

我們在Python和C++中使用字符串，早已不是在直接與設備內存打交道，而C語言中的“字符串”還停留在只是內存中的一段連續空間的階段。

再來看一看數組，C++雖然也支持C的數組，但我想對比的其實是C++標準庫中的向量（Vector），以及Python中的鏈表（List），這些高級容器同樣是基于OOP理念設計的類，仍只有C語言的數組內容直接映射在內存上。

所以即使你不構造Class，在C++、Python、PHP中仍在使用對象和實例的OOP特性，即使開發的是線性程序。

徹底的OOP

經常會看到有人抱怨Java把面向對象的理念做的太過頭，C#作為Java的仿制品，也同樣逃脫不了被詬病的現實，但其穩定性也是有口皆碑。然而真正把OOP理念實現的徹頭徹尾徹徹底底的，反而是最早的OOP語言之一的Smarttalk，讓我先看一段Samrttalk的代碼

Transcript show: 'Hello world'

這是Smarttalk版本的Hello world程序，Transcript是Squeak（這是Smalltalk語言的一種版本實現）環境里，把信息顯示到屏幕上的一個對象。這段代碼是用冒號給這個對象發送了一個消息（Message），如果給這段代碼加上一對中括號，是不是像極了Ojective-C，沒錯，因為OC就是參考Smarttalk設計的Runtime。

同樣，Samrttalk也支持中括號的寫法，我們可以把上面的一段代碼段落，賦值給一個變量：

t := [ Transcript show: 'Hello world']

這個t變量，其實是一個閉包（BlockClosure）對象，相同的概念在C++ 11標準里才出現，相比之下Smarttalk的設計理念真的很前衛。而OC作為Smarttalk的追隨者，更是擁有NSOperation類來實現閉包，相比之下，block并不是基于OOP的設計。

C++的blcok和ObjC的NSOperation，這里block寫法OC同樣支持

void hello = ^ {
    NSLog(@"hello world");
};

hello();

NSBlockOperation* block = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    // 做一些操作
}];
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:block];

要注意的是NSBlockOperation是在OC支持block以后才出現的類，在此之前要使用NSOpertaion，我們需要繼承NSOpertaion類，并重寫這個類的-(void)main方法，這無疑是一件十分繁瑣的事。

一切皆對象

OC作為Smarttalk的追隨者，在OOP的理念上是要強于C++、Python和PHP的，interface、implementation、getter、setter的接口設計，和Java、C#相互參考，水平相近，但仍比Smarttalk和Ruby略遜一籌。

熟悉Cocoa框架的朋友都知道，UI繪制框架CoreGraphic中仍然要使用大量的CG開頭的C語言函數，點、線、面的容器，依舊是CGPoint，CGSize，CGRect這些C語言結構體；數字變量依然是int、NSInteger、NSNumber（數字類）混著用，相互轉換忙的不亦樂乎。當然這一切在OC支持字面量特性（Literals）以后有了好轉：

//通過@符號直接把普通變量轉換為數字對象
NSNumber *myIntegerNumber = @8;
//轉回來
NSInteger customNumber = [myIntegerNumber integerValue];

相比之下，Smarttalk和Ruby做的更徹底，更好用，下面是用Smarttalk重復輸出十次Hello world的代碼，給數字10發timesRepeat消息，重復消息參數中的閉包：

10 timesRepeat: [Transcript show: 'Hello world']

為什么整數類要設計這么方法呢？因為Smarttalk中并沒有循環語法，甚至其他語言常見的條件語句if/else在Smarttalk中都是不存在的，而都是使用OOP的理念實現，有興趣了解更多關于Smarttalk的內容，請來這里。

給對象發消息是更符合人類思維模式的設計

這里我們從繼承Smarttalk理念的Ruby說起，雖然其使用點語法替代了冒號，但仍能看出Ruby中的數字類型，就是數字對象。

//將數字對象102轉換成字符串對象
102.to_s

用Smarttalk實現則是

102 printString

相比之下Python則像是一個作者對OOP還處于感性認知階段設計出來的語言，所以會設計出len()、map()、fliter()這種C語言函數風格的接口，例如我在OC中我們獲取數組的長度使用count屬性，使用點語法或者中括號消息都可以獲取（關于OC中的點語法和中括號語法我們后面再聊）

NSArray* a = @[@(1),@(2),@(3)];
a.count;
[a count];

這很面向對象，因為我們要獲取數量的主體數組實例a，發消息讓他返回長度很符合人類的思維邏輯。同樣的我們看看Ruby，也是一樣的操作

a = [1,2,3]
a.length
a.size

然而當我使用第一次寫Python代碼的時候，我經歷了很多人都遇到過的情況，不知道字符串或者數組如何獲取長度。因為Python中string和list都沒有length、size、count、len等屬性和方法，然后我們發現Python提供了一個len()方法獲取序列長度，這個方法接受一切的對象作為參數。

a = [1,2,3]
len(a)

s = "123"
len(s)

針對這個問題，有一部分人認為不是問題，他們說做OOP不要太教條主義，len在前在后能有很大差別么？我想說真的是有的，這個看似簡單的前后問題，其實影響了實際的編程體驗，就是是否基于對象思考問題的體驗。

一方面，len()方法像一個憑空存在的方法，不依賴于任何類和對象，也不是依附于某個模塊，知道它存在，才會去使用它，同樣的還有Python中的type()、map()方法等。另一方面，這一類方法到底可以用于什么類型的對象，開發者心里也沒底，必須對照接口標明的參數類型使用。

這一切無疑不利于程序開發的思維連貫性，有朋友可能覺得我說的言過其實，我這里舉一個例子大家體會一下何為思維連貫性。

需求是將一段英文字符串的單詞逆序，How are you處理成you are How。

我們用OC實現如下:

#import <Foundation/Foundation.h>
NSString* reverse(NSString* text) {
    NSArray *words = [text componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *reversed = [[words reverseObjectEnumerator] allObjects];
    return [reversed componentsJoinedByString:@" "];
}

Python實現為

def reverse(text):
    a = text.split(' ')
    a.reverse()
    return ' '.join(a)

Ruby的實現為

def reverse(string)
  return string.split.reverse.join(' ')
end

觀察出來區別了了吧，重要的不是Ruby只用了一行代碼，而是Ruby相比于OC和Python，省去了很多中間變量，別看只是一點點節省，其實省去我們實際開發中很大一部分無用工作。當然，OC可以通過括號多層嵌套連貫起來寫，也能達到同樣的效果，但我們并不推薦這樣做，因為OC的方法名偏長，如果縮進不當，會讓代碼更難理解。

相比之下，Python的接口設計更滑稽一些，首先在Ruby中

array.reverse!
array.reverse

是兩個不同的方法，前者只逆轉array，沒有返回值。后者則返回一個新的逆轉數組對象，Python沒有類似設計。

其次Ruby和OC都將join方法設計在array類里，唯獨Python將其設為字符串類型的方法，導致了Python沒法連貫地將中間參數略去。