物聯(lián)網(wǎng)Python編程實(shí)戰(zhàn) 課件 1.面向?qū)ο蟾拍钆c產(chǎn)生過(guò)程

面向?qū)ο蟾拍罱K電子職業(yè)學(xué)院Python物聯(lián)網(wǎng)面向?qū)ο蟾拍蠲嫦驅(qū)ο竺嫦驅(qū)ο缶幊蹋∣bject-orientedProgramming，簡(jiǎn)稱OOP），是一種封裝代碼的方法，Python面向?qū)ο螅小耙磺薪詫?duì)象”的說(shuō)法。在面向?qū)ο笾凶钪匾木褪穷?，類是用?lái)描述具有相同屬性和方法的對(duì)象的集合，它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法。面向?qū)ο蟾拍蠲嫦驅(qū)ο螽a(chǎn)生過(guò)程面向?qū)ο蟮谝浑A段：面向機(jī)器，1940年以前最早的程序設(shè)計(jì)都是采用機(jī)器語(yǔ)言來(lái)編寫的,直接使用二進(jìn)制碼來(lái)表示機(jī)器能夠識(shí)別和執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是直接編寫0和1的序列來(lái)代表程序語(yǔ)言。例如:使用0000代表加載(LOAD),0001代表存儲(chǔ)(STORE)等。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)器語(yǔ)言由機(jī)器直接執(zhí)行,速度快；缺點(diǎn)：寫比較困難，修改也麻煩，這樣直接導(dǎo)致程序編寫效率十分低下,編寫程序花費(fèi)的時(shí)間往往是實(shí)際運(yùn)行時(shí)間的幾十倍或幾百倍。面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)生面向?qū)ο笥捎跈C(jī)器語(yǔ)言實(shí)在是太難編寫了,于是就發(fā)展出了匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言亦稱符號(hào)語(yǔ)言,用助記符代替機(jī)器指令的操作碼,用地址符號(hào)(Symbol)或標(biāo)號(hào)(Label)代替指令或操作數(shù)的地址。在一定程度上簡(jiǎn)化了編程過(guò)程。例如使用LOAD來(lái)代替0000,使用STORE來(lái)代替0001。即使匯編語(yǔ)言相比機(jī)器語(yǔ)言提升了可讀性,但其本質(zhì)上還是一種面向機(jī)器的語(yǔ)言,編寫同樣困難,也很容易出錯(cuò)。面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)生面向?qū)ο蟮诙A段：面向過(guò)程面向機(jī)器的語(yǔ)言通常情況下被認(rèn)為是一種“低級(jí)語(yǔ)言”,為了解決面向機(jī)器的語(yǔ)言存在的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)科學(xué)的前輩們又創(chuàng)建了面向過(guò)程的語(yǔ)言。面向過(guò)程的語(yǔ)言被認(rèn)為是一種“高級(jí)語(yǔ)言”,相比面向機(jī)器的語(yǔ)言來(lái)說(shuō),面向過(guò)程的語(yǔ)言已經(jīng)不再關(guān)注機(jī)器本身的操作指令、存儲(chǔ)等方面,而是關(guān)注如何一步一步的解決具體的問(wèn)題,即:解決問(wèn)題的過(guò)程,這應(yīng)該也是面向過(guò)程說(shuō)法的來(lái)由。面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)生面向?qū)ο笙啾让嫦驒C(jī)器的思想來(lái)說(shuō),面向過(guò)程是一次思想上的飛躍面向過(guò)程的語(yǔ)言將程序員從復(fù)雜的機(jī)器操作和運(yùn)行的細(xì)節(jié)中解放出來(lái),轉(zhuǎn)而關(guān)注具體需要解決的問(wèn)題;面向過(guò)程的語(yǔ)言也不再需要和具體的機(jī)器綁定,從而具備了移植性和通用性;面向過(guò)程的語(yǔ)言本身也更加容易編寫和維護(hù)。大大減輕了程序員的負(fù)擔(dān),提升了程序員的工作效率,從而促進(jìn)了軟件行業(yè)的快速發(fā)展。典型的面向過(guò)程的語(yǔ)言有:COBOL、FORTRAN、BASIC、C語(yǔ)言等。面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)生面向?qū)ο?.第三階段：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)面向過(guò)程語(yǔ)言的問(wèn)題面向過(guò)程語(yǔ)言中的goto語(yǔ)句導(dǎo)致的面條式代碼，極大的限制了程序的規(guī)模。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)：針對(duì)大型的軟件，人們將軟件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，即采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（英語(yǔ)：Structuredprogramming。它是一種編程范型采用子程序（函數(shù)就是一種子程序）、代碼區(qū)塊、for循環(huán)以及while循環(huán)等結(jié)構(gòu)，來(lái)替換傳統(tǒng)的goto。希望借此來(lái)改善計(jì)算機(jī)程序的明晰性、質(zhì)量以及開發(fā)時(shí)間，并且避免寫出面條式代碼。面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)生面向?qū)ο箅S著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展,以及應(yīng)用復(fù)雜度越來(lái)越高,軟件規(guī)模越來(lái)越大,原有的程序開發(fā)方式已經(jīng)越來(lái)越不能滿足需求了。1960年代中期開始爆發(fā)了第一次軟件危機(jī),典型表現(xiàn)有軟件質(zhì)量低下、項(xiàng)目無(wú)法如期完成、項(xiàng)目嚴(yán)重超支等,因?yàn)檐浖鴮?dǎo)致的重大事故時(shí)有發(fā)生。例如1963年美國(guó)的水手一號(hào)火箭發(fā)射失敗事故,就是因?yàn)橐恍蠪ORTRAN代碼錯(cuò)誤導(dǎo)致的。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、軟件工程作為兩種解決軟件危機(jī)的方案被提出來(lái)了。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)本質(zhì)上還是一種面向過(guò)程的設(shè)計(jì)思想,但通過(guò)“自頂向下、逐步細(xì)化、模塊化”的方法,將軟件的復(fù)雜度控制在一定范圍內(nèi),從而從整體上降低了軟件開發(fā)的復(fù)雜度。結(jié)構(gòu)化程序方法成為了1970年代軟件開發(fā)的潮流。面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)生第四階段：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化編程的風(fēng)靡在一定程度上緩解了軟件危機(jī),然而好景不長(zhǎng),隨著硬件的快速發(fā)展,業(yè)務(wù)需求越來(lái)越復(fù)雜,第二次軟件危機(jī)很快就到來(lái)了。第二次軟件危機(jī)的根本原因還是在于軟件生產(chǎn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上硬件和業(yè)務(wù)的發(fā)展,相比第一次軟件危機(jī)主要體現(xiàn)在“復(fù)雜性”,第二次軟件危機(jī)主要體現(xiàn)在“可擴(kuò)展性”、“可維護(hù)性”上面。傳統(tǒng)的面向過(guò)程(包括結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì))方法已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)快速多變的業(yè)務(wù)需求了。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮乃枷朐缭?967年的Simula語(yǔ)言中就開始提出來(lái)了,但第二次軟件危機(jī)促進(jìn)了面向?qū)ο蟮陌l(fā)展。面向?qū)ο蟮乃枷敫淤N近人類思維的特點(diǎn),更加脫離機(jī)器思維,是一次軟件設(shè)計(jì)思想上的飛躍。一切皆對(duì)象，對(duì)象由類派生，有屬性和方法，繼承父類