面向?qū)ο蠹夹g(shù)

面向?qū)ο蠹夹g(shù)簡(jiǎn)介

面向?qū)ο蟮幕舅枷?/p>

面向?qū)ο笫且环N新興的程序設(shè)計(jì)方法，或

者是一種新的程序設(shè)計(jì)規(guī)范(paradigm)淇基

本思想是使用對(duì)象、類(lèi)、繼承、封裝、消息

等基本概念來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。從現(xiàn)實(shí)世界中

客觀存在的事物(即對(duì)象)出發(fā)來(lái)構(gòu)造軟侔

系統(tǒng)，并且在系統(tǒng)構(gòu)造中盡可能運(yùn)用人類(lèi)的

自然思維方式。開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件是為了解決某

些問(wèn)題，這些問(wèn)題所涉及的業(yè)務(wù)范圍稱(chēng)作該

軟件的問(wèn)題域。其應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅是軟件，

還有計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和人工智能等。

面向?qū)ο笳Z(yǔ)言發(fā)展歷史

非面向?qū)ο笳Z(yǔ)言面向?qū)ο笳Z(yǔ)言

Fortran（50年代Simula（60年代后期）

中期）?Ada（70年代前期）

?Algol（60年代）?Smalltalk（72年開(kāi)始）

?Pascal（68年）?C++（80年由Bell

（年）

?Basic64公司Stroustrup創(chuàng)建）

■C語(yǔ)言（72年

?Java（94年由SUN

DennisRitchie

公司創(chuàng)建）

創(chuàng)建）

面向?qū)ο蠹夹g(shù)的作用

1.提高生產(chǎn)效率。表現(xiàn)在：程序重用共享

2.降低維護(hù)復(fù)雜性。表現(xiàn)在：程序模塊化

3.開(kāi)發(fā)大型軟件。主要表現(xiàn)在：

?抽象模型更接近現(xiàn)實(shí)世界。

?模型與程序易于理解

?程序具有重用性和模塊化

?軟件易于維護(hù)

面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用

1.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)(OODB

Object-OrientedDatabase)

2.面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)模擬

3.面向?qū)ο蟮娜藱C(jī)交互圖形用戶(hù)界面

(GUI,GraphicUserInterface)

4.人工智能和知識(shí)工程

5.計(jì)算機(jī)輔助軟件工程(CASE,

Computer-AidedSoftware

Engineering)

6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模擬

面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本特征

主要特征：對(duì)象、類(lèi)、封裝、繼承、消息、

結(jié)構(gòu)與連接、及多態(tài)性.

對(duì)象(object)

實(shí)體對(duì)象H一臺(tái)計(jì)算機(jī)

抽象對(duì)象區(qū)一項(xiàng)計(jì)劃

什么是對(duì)象：用來(lái)描述客觀事物的一個(gè)實(shí)

體，它是構(gòu)成系統(tǒng)的一個(gè)基

本單元。一個(gè)對(duì)象由一組屬

性和服務(wù)組成。

對(duì)象構(gòu)成要素：

L對(duì)象標(biāo)識(shí)符（對(duì)象名）2.屬性3.服務(wù)

標(biāo)識(shí)符：是對(duì)象的名稱(chēng)，用來(lái)區(qū)別與

其他對(duì)象。

屬性：是用來(lái)描述對(duì)象靜態(tài)特征的

一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。

服務(wù)：是用來(lái)描述對(duì)象動(dòng)態(tài)特征和行為的

一個(gè)操作。

例題：考慮對(duì)象“學(xué)生”，具體描述為:

對(duì)象名學(xué)生

學(xué)號(hào)、姓名、專(zhuān)業(yè)、性別、

屬性

年齡、身份證號(hào)、電話(huà)等等

獲取和修改學(xué)號(hào)、姓名、

服務(wù)專(zhuān)業(yè)、性別、年齡等等

注意點(diǎn)：1.一體性H三者成為一體

2,區(qū)別區(qū)的園IJ三者的區(qū)別

例題：對(duì)象“課程”的有關(guān)抽象描述。

對(duì)象名課程

課程名、編號(hào)、學(xué)時(shí)數(shù)、選課

屬性要求、任課教師等

獲取并修改課程名、編號(hào)、學(xué)

服務(wù)時(shí)數(shù)、選課要求、任課教師等

注意點(diǎn)：1.屬性是對(duì)對(duì)象的靜態(tài)描述.

2.服務(wù)是對(duì)對(duì)象的動(dòng)態(tài)描述.

外部是通過(guò)調(diào)用服務(wù)與對(duì)

象取得聯(lián)系.

類(lèi)(class)

什么是類(lèi)區(qū)是具有相同屬性和服務(wù)的集

合，它提供對(duì)對(duì)象的抽象描述

類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系W類(lèi)0對(duì)象

抽象定義實(shí)例

例題模具今由模具壓出的工件

學(xué)生今學(xué)生張三

模板今應(yīng)用模板產(chǎn)生的文件

類(lèi)型=變量，如c語(yǔ)言中的

int和intx;

類(lèi)的分類(lèi)區(qū)I抽象類(lèi)，基類(lèi)（父類(lèi)），

派生類(lèi)（子類(lèi)），等等

基類(lèi)區(qū)I運(yùn)用抽象原則，舍棄對(duì)象的

特殊性，提取對(duì)象的共同性，

得到的一個(gè)對(duì)象集的類(lèi).

派生類(lèi)區(qū)I在基類(lèi)的基礎(chǔ)上，再考慮在

抽象過(guò)程中被舍棄的對(duì)象

的特殊性，而產(chǎn)生的新類(lèi).

例題4：若考慮類(lèi)“學(xué)生”，則類(lèi)“大學(xué)生”

和“中學(xué)生”就是它的派生類(lèi)。類(lèi)

“學(xué)生”是它們的基類(lèi)。

?派生類(lèi)具有基類(lèi)的全部

基類(lèi)與派特征。\

生類(lèi)的關(guān)?派生類(lèi)有自己的特征，

系不完全等于基類(lèi)。

?它們有繼承關(guān)系，派生

類(lèi)是基類(lèi)的子集。

例如，基類(lèi)“學(xué)生”和派生類(lèi)“大學(xué)生”

的關(guān)系。

分類(lèi)的目?對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體進(jìn)行

的和意義分類(lèi)，便于應(yīng)用OOT。

?直觀地，正確地，有層

次地表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。

例題:

考慮運(yùn)輸工具這個(gè)實(shí)體，它包含

了車(chē)輛，車(chē)輛又包含機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)

動(dòng)車(chē)，機(jī)動(dòng)車(chē)又包含轎車(chē)和卡車(chē)等

等。如果建一基類(lèi)“機(jī)動(dòng)車(chē)”，則

“轎車(chē)”和“卡車(chē)”就是“機(jī)動(dòng)車(chē)

”的派生類(lèi)，而“車(chē)輛”可以是基

類(lèi)“機(jī)動(dòng)車(chē)”的基類(lèi)。即基類(lèi)可以

有基類(lèi)，派生類(lèi)可以有派生類(lèi)。

1

車(chē)

輛大客車(chē)

機(jī)

動(dòng)普通車(chē)

車(chē)

越野車(chē)

車(chē)輛類(lèi)層次圖

類(lèi)名

類(lèi)Person

的屬性

表區(qū)

示服務(wù)ID,Name,Add,...

GetID,GetName,

ChlD,ChName....

例題6：類(lèi)“課程”的表示

Course

CID,CName,Credit,Term,Note

GetID,GetName,GetCredit,GetNote

ChlD,ChName,ChCrediLChNote

類(lèi)名，屬性，服務(wù)的命名注意點(diǎn)

?標(biāo)識(shí)符（即名字）要達(dá)義。

?要簡(jiǎn)明，短小，符合人的思維習(xí)慣。

?類(lèi)名宜用名詞或動(dòng)名詞，

屬性名用名詞或動(dòng)名詞，

服務(wù)名用動(dòng)詞或動(dòng)名詞。

封裝(encapsulation)

封裝就是把對(duì)象的屬性和服務(wù)結(jié)合成一個(gè)獨(dú)立的相

同單位，并盡可能隱蔽對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)，包含兩個(gè)

含義：

?把對(duì)象的全部屬性和全部服務(wù)結(jié)合在一起，

形成一個(gè)不可分割的獨(dú)立單位（即對(duì)象）。

?信息隱蔽，即盡可能隱蔽對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)，

對(duì)外形成一個(gè)邊界（或者說(shuō)形成一道屏障），只保

留有限的對(duì)外接口使之與外部發(fā)生聯(lián)系。

封裝的原則在軟件上的反映是：要求使對(duì)象以

外的部分不能隨意存取對(duì)象的內(nèi)部數(shù)據(jù)（屬性），

從而有效的避免了外部錯(cuò)誤對(duì)它的“交叉感染”，使

軟件錯(cuò)誤能夠局部化，大大減少查錯(cuò)和排錯(cuò)的難度。

封裝(encapsulation)

例:考慮一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，外部只能通過(guò)

管理員獲取物品。

價(jià)格表，物品,

倉(cāng)庫(kù)

屬性帳單，電話(huà),

抽象

等等

服提供物品,

務(wù)帳單等等

例：考慮類(lèi)'帳戶(hù)'，其表示如下:

帳戶(hù)\

帳戶(hù)號(hào)，戶(hù)主，身份證號(hào)，地址，

電話(huà)，密碼，存款。

修改顯示帳戶(hù)號(hào)，戶(hù)主，身份證號(hào)，

地址，電話(huà)，密碼，存款。

問(wèn)題的提出區(qū)I從現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)例表明,

類(lèi)的一些消息需要保護(hù),

外界不能隨意提取修改,

OOT的封裝就提供這一

需求。

封裝因把對(duì)象的屬性和服務(wù)結(jié)

合成一個(gè)獨(dú)立的單元，

并盡可能蔭蔽對(duì)象的內(nèi)

部細(xì)節(jié)。

封裝的特點(diǎn)區(qū)I1.—個(gè)清楚的邊界。

所有對(duì)象的成分都在

這個(gè)邊界內(nèi)。

7—個(gè)y寺口

.外部通過(guò)去個(gè)接口訪

問(wèn)對(duì)象的內(nèi)部成員。

封裝的優(yōu)點(diǎn)區(qū)1.數(shù)據(jù)獨(dú)立（如每件事

物都對(duì)應(yīng)于一對(duì)象、

2,具有隱藏性和安全性

（如銀行的帳戶(hù)）

3.易于維護(hù)（由于數(shù)據(jù)

獨(dú)立，易于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題）

封裝的缺點(diǎn)區(qū)I需要更多的輸入輸出

函數(shù)。

繼承(inheritance)

什么是繼承區(qū)I?特殊類(lèi)具有普通類(lèi)的

所有特性和服務(wù)

?是類(lèi)之間的一種關(guān)系

?是00T的要點(diǎn)之一

繼承的特點(diǎn)區(qū)I

設(shè)A為基類(lèi)，B為派生類(lèi)。

1.共享性：派生類(lèi)具有基類(lèi)所有特征，

即：AuB

2.區(qū)別性：派生類(lèi)不等于基類(lèi)，即AWB

3.層次性：表示了類(lèi)之間的關(guān)系

例9：車(chē)輛的繼承關(guān)系

客車(chē)

非機(jī)動(dòng)車(chē)

車(chē)輛卡車(chē)

機(jī)動(dòng)車(chē)

轎車(chē)

例10：人類(lèi)按職業(yè)劃分的一種繼承關(guān)系

人

學(xué)生工人教農(nóng)

師民

中

大

研

學(xué)

學(xué)

究講

生

生

生師

繼承的優(yōu)點(diǎn)區(qū)I1.減少原代碼，

即代碼可重用。

2.代碼的相互獨(dú)立性。

3.易于維護(hù)。

4.體現(xiàn)自然界之間

的關(guān)系。

消息(message)

什么是消息區(qū)消息是向?qū)ο蟀l(fā)出的

服務(wù)請(qǐng)求

消息的組成區(qū)I1.對(duì)象標(biāo)志

2.服務(wù)標(biāo)志

3.輸入信息

4.輸出信息

例：“請(qǐng)你理那本書(shū)拿給我！”

對(duì)象標(biāo)志：你

服務(wù)標(biāo)志：把那本書(shū)拿給我

輸入信息：那本書(shū)

輸出信息：書(shū)給我

消息的執(zhí)行流程

返

回

創(chuàng)

發(fā)

接

相

受

送

建-x

消結(jié)

消

應(yīng)

對(duì)

胃

息束

息

象

信

息

息

消息的作用

1.提供類(lèi)之間的動(dòng)態(tài)聯(lián)系

2.對(duì)象通過(guò)消息對(duì)外提供服務(wù)

例:分析兩個(gè)對(duì)象“打印機(jī)”和

“操作系統(tǒng)”之間的消息通，