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【圖解】RPG中攻略物件導向的真相
如標題所示，這次我們將探討物件導向。
我大學時候念的是資訊相關科系，四年級時研究室每周都有使用Smalltalk的物件導向課程。那位教授非常有趣，不僅講程式，還會從日常生活中不斷引入物件導向的例子，讓我也陶醉於這樣的習慣之中。
然而，這種習慣意外地對提升生活品質有幫助……希望大家也能與我一樣養成這樣的習慣。（一旦習慣後，程式設計的視角會逐漸融入日常生活，強烈推薦！）
我認為這是我們工程師不能避開的道路，希望大家也能發掘出來。
0.前言
當我初次接觸物件導向時，遇到的障礙主要有以下幾點：
- 從程序式程式設計（自上而下寫程式碼）轉變為物件導向程式設計（根據物件定義模型和程序）
- Java、Python、Ruby、TypeScript等語言的建構子寫法及概念各有不同
這些是周圍不少人培訓時遇到的障礙。
不過，我個人認為透過「將程式視為現實世界中的物品（物件）」來整理思路，理解會有所進展。如果大家也有可以這樣比喻的意見，歡迎留言告訴我。
這次我將以RPG角色創建為例，來探討不論使用哪種語言都能一致運用的「四大原則」，希望能以視覺化的方式讓大家理解。
1. 類別與實體：設計圖與具體物
首先是所有基礎的概念。
類別是 「定義共同規則和項目的設計圖」。
實體則是具體的類別化身。
當大家向別人解釋事情時，常常會先介紹抽象的概念。
如果對方似乎能理解，會接著加上 「例如」這個用語，然後提出具體的案例。那個「具體的案例」的提出過程，正是物件導向中的「實體化」的近似意象。
用RPG角色來比喻如下：
-
類別
-
實體
// kotlin程式碼示例
val hero = Warrior("阿爾斯", hp=120, strength=85)
val knight = Warrior("希爾瓦", hp=180, strength=60)
val boss = Warrior("達克隆", hp=500, strength=200)
hero.attack() // 可以呼叫相同的方法
boss.attack() // 不過因為strength不同，結果也會不同2. 封裝：保護資料的防護牆
物件導向的重要防護要素，便是 「封裝」。
為何需要防護牆？
如果角色的「HP」這個重要數據，任何人都可以從任何地方將其改為 HP = 0，那麼遊戲平衡很快就會崩潰。（這就是作弊…）
-
防護牆內部（資料）
- 棒人（角色）及其屬性（HP等）。
-
防護牆表面（方法）
- 如「受到傷害」「恢復」等公開的按鈕。
封裝的本質
- 隱藏資料（棒人）在防護牆內部。
- 只有透過預設的按鈕（方法），內部才能安全處理。
這便是封裝的真正意義。
3. 繼承：透過金字塔重複利用「基本功能」
要有效增加角色的變化，知識在於 「繼承」。
只需創造差異性即可
從頭開始創建「魔法師」或「戰士」是相當艱難的。因此，我們創建一個共同的「角色」父類別。
-
金字塔頂端（父類別：Character）
- 所有角色共通的「名稱」「HP」「行走」等性質。
-
金字塔下層（子類別：Wizard / Warrior）
- 100%繼承父類的功能。
- 同時，添加屬於自己的「魔法」或「劍技」。
繼承的優點
- 隨著金字塔的下降，功能變得越來越具體。
- 「父類別能做的事情，子類別當然也能做到」的狀態。
由此能大幅減少開發中的重複工作（二度手間）。
專欄：繼承與聚合的區別
雖然這次不會詳細說明，但在物件間的關係中，還有一個概念是 聚合。繼承與聚合可以如下區分。
繼承（Inheritance）：
「A是B的一種類型（Is-a關係）」，就像人類或魔族。
聚合（Aggregation）：
「A擁有B（Has-a關係）」，就像可拆卸的裝備一樣。
（例：劍士持有劍，魔法師持有魔法杖）
若想讓「戰士」擁有「劍」功能的話，若錯誤地使用了「繼承」……
class 戰士 extends 劍 （戰士是劍的一種），就會產生不明人類或武器的奇妙結構。
而若使用「聚合」，只需在戰士的物件中持有「劍物件」即可。
4. 多態性：相同指令下的不同行為
最後，透過相同的「攻擊」指令，讓角色展現各自的個性，這個機制便是 「多態性（Polymorphism）」。
試著想像一下給全體隊伍發出 attack()（攻擊）的指令的場景。
- 劍士：Warrior 用劍進行斬擊。
- 魔法師：Wizard 揮動杖發射火焰。
- 格鬥家：Fighter 進行拳擊。
為何這樣的設置令人愉快？
- 呼叫的名稱（方法名）相同。
- 但，根據接受者（實體）自動切換到適當的行為。
- 即使新增職業，發出指令的一方（主程式）只需簡單地說「大家，攻擊！」即可。
總結：語言變化也不改「圖」
大家覺得怎麼樣？
- 類別是設計圖，實體是具體物。
- 封裝是防止隨意更改狀態的防護牆。
- 繼承是金字塔結構中重複利用功能。
- 多態性是用相同指令讓角色展現個性。
首先，請珍惜這些視覺化，開始寫程式吧！
同時，試著將周遭事物想象為這是類別…這是實體…也許會很有趣。
專欄：為何要學習「範式」
這是我的看法，儘管編程的語言文法各異，
但是，不論是哪種語言，理解物件導向的範式與否對語言學習的效率會有很大的影響。
僅僅記住文法像是「記單字」，而理解範式則像是「安裝思維的作業系統」。一旦安裝了這個OS，即使遇到新的語言，也能以「這個語言該如何表達？」的視角，驚人地順利掌握。
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