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1.面向过程(结构化程序设计)

采用自顶向下、分而治之的方法,将整个程序按功能划分为几个可独立编程的子过程模块,每一子模块完成指定的子任务,主过程通过调用各子过程完来成全部处理工作 。

2.面向对象的程序设计(Object-Oriented Programming)

面向对象的程序设计方法强调直接以现实世界中的物体为中心来思考和认识问题,并按照这些事物的本质特征把它们抽象为类。采用数据抽象和数据隐藏,类之间互相交互,共同构成大型的面向对象基础。

3.面向对象的相关概念

1)类(Class):具有相似属性和行为的一组对象,就称为类。可见,有了类的概念以后,就可以对具有共同特征的事物进行统一描述;

2)对象(Object):类的实例,每个对象都具有属性和方法这两方面的特征。对象的属性描述了对象的状态和特征,对象的方法说明了对象的行为和功能,并且对象的属性值只应由这个对象的方法来读取和修改,两者结合在一起就构成了对象的完整描述。;

3)封装(Encapsulation):封装把对象的属性和方法看成了一个密不可分的整体,从而使对象能够完整地描述并对应于一个具体事物 ;

4)继承(Inheritance):在面向对象的程序设计中,允许在已有类的基础上通过增加新特征而派生出新的类,这称为继承。其原有的类称为基类(base class),而新建立的类称为派生类(derived class);

5)消息(Message):当一个对象需要另外一个对象提供服务时,它向对方发出一个服务请求,而收到请求的对象会响应这个请求并完成指定的服务。这种向对象发出的服务请求就称为消息。所谓消息就是调用一个对象所提供的方法;

6)多态性(Polymorphism):多态性是面向对象的一个重要特征。多态有两种,静态的和动态的。在通过继承而派生出的一系列类中,可能存在一些名称相同,但实现过程和功能不同的方法(Method)。

当程序中的其他部分发出同样的消息时,按照接收消息对象的不同能够自动执行类中相应的方法。其好处是,用户不必知道某个对象所属的类就可以执行多态行为,从而为程序设计带来更大方便。

4.面向对象编程的特点

1)OOP以“对象”或“数据”为中心。由于对象自然地反映了应用领域的模块性,因此具有相对稳定性,可以被用作一个组件去构成更复杂的应用,又由于对象一般封装的是某一实际需求的各种成分,因此,某一对象的改变对整个系统几乎没有影响;

2)引入了“类”(class)的概念。类与类以层次结构组织,属于某个类的对象除具有该类所描述的特性外,还具有层次结构中该类上层所有类描述的全部性质,OOP中称这种机制为继承;

3)OOP方法的模块性与继承性,保证了新的应用程序设计可在原有对象的数据类型和功能的基础上通过重用、扩展和细化来进行,而不必从头做起或复制原有代码,这样,大大减少了重新编写新代码的工作量,同时降低了程序设计过程中出错的可能性,达到了事半功倍的效果。

5.设计了良好的OOP系统具有的特性

1)可维护性:软件在投入使用的过程中,随着运行时间的延长,后期可能就不符合客户的需求了,我们就需要对软件进行修改。后期维护的人员初期可能没有参与到软件的开发中,对软件的结构是不熟悉的。那OOP系统就能保证后期的维护比较方便,比较简单;

2)可扩展性:在软件运行后期我们需要对软件新增一些功能的时候,不需要对软件的架构进行大的更改就能非常方便的增加一些功能;

3)可复用性:我们在这一个项目中使用的一些代码和类,模块可以很容易的拿到另外一个项目中去使用;

4)健壮性:软件要比较稳定,出错的几率比较小。

6.二者比较

1)传统的结构化程序设计方法以过程为中心构造应用程序,数据和处理数据的过程代码是分离的、相互独立的实体,设计出的程序可重用代码少,且当代码量增加时维护数据和代码的一致性困难;

2)面向对象程序设计方法中,对象所具有的封装性和继承性使得代码重用成为可能,并大大减少了程序出错的可能性;

3)面向对象方法吸收了结构化程序设计方法的优点,同时引入了新概念、新机制并建立了比传统方法更高层次的抽象。面向对象内部也包含了面向过程,比如我们在设计类中的一个方法时,我们就会采用面向过程的一些原则,一些思想等等…….

7.一些误区

1)面向对象优于面向过程:面向对象与面向过程没有绝对的优劣之分,只有是否适用之别;

2)C++ = C + 类, C++的编程思想被很大的改变,如果仅仅只是适用类将C封装起来,那不是C++的面向对象的原则;

3)使用面向对象技术一定能构造出更优秀的软件:有人认为面向对象做出来的软件一定是非常优秀的,但是面向对象不慎误用,或者是面向对象编程的思想没有掌握好的话,这样的软件只会比面向过程写出的软件更糟糕而已;

4)学会了C++就学会了面向对象技术,这个我们前面也已经说过,学习C++只是学习面向对象的第一步,后面还需要学习面向对象的一些原理,原则和方法。更是需要自己去实践,对面向对象不断加深理解。

什么是面向对象程序设计?它与传统的结构化程序设计有什么不同?

结构化程序设计(structured programming)是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。其概念最早由E.W.Dijikstra在1965年提出的。是软件发展的一个重要的里程碑,它的主要观点是采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法;使用三种基本控制结构构造程序,任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造 。

详细描述处理过程常用三种工具:图形、表格和语言。

图形:程序流程图、N-S图、PAD图

表格:判定表

语言:过程设计语言(PDL)

结构化程序设计的概念是尼克劳斯?6?1沃思Niklaus Wirth在60年代末提出的,其实质是控制编程中的复杂性。结构化程序设计曾被称为软件发展中的第三个里程碑。该方法的要点是:

(1) 没有GOTO语句;//在有资料里面说可以用,但要谨慎严格控制GOTO语句,仅在下列情形才可使用:

·用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造。

·在某种可以改善而不是损害程序可读性的情况下。

(2) 一个入口,一个出口;

(3) 自顶向下、逐步求精的分解;

(4) 主程序员组。

其中(1)、(2)是解决程序结构规范化问题;(3)是解决将大划小,将难化简的求解方法问题;(4)是解决软件开发的人员组织结构问题。 所谓面向对象的程序设计,就是把面向对象的思想应用到软件工程中,并指导开发维护软件。

对象是由数据和容许的操作组成的封装体,所谓面向对象,就是基于对象的概念,以对象为中心,类和继承为构造机制,认识了解刻画客观世界以及开发出相应的软件系统。

面向对象的程序设计(OOP)并不是刚刚提出来的,主要是由于C++和Java这类语言的传播,OOP最近才显得越来越重要了。为什么面向对象的设计如此流行呢?从理论上讲,用面向对象的语言可以处理任何其他计算机语言所能完成的事情。然而当建立基于智能体的模型时,OOP对于开始的程序员和后来的程序读者都表现出了很大的优势。

面向对象的程序设计特点

1.编程模型

所有计算机均由两种元素组成:代码和数据.精确的说,有些程序是围绕着"什么正在发生"而编写,有些则是围绕"谁正在受影响"而编写的.

第一种编程方式叫做"面向过程的模型",按这种模型编写的程序以一系列的线性步骤(代码)为特征,可被理解为作用于数据的代码.如 C 等过程化语言.

第二种编程方式叫做"面向对象的模型",按这种模型编写的程序围绕着程序的数据(对象)和针对该对象而严格定义的接口来组织程序,它的特点是数据控制代码的访问.通过把控制权转移到数据上,面向对象的模型在组织方式上有:抽象,封装,继承和多态的好处.

2.抽象

面向对象程序设计的基本要素是抽象,程序员通过抽象来管理复杂性.

管理抽象的有效方法是使用层次式的分类特性,这种方法允许用户根据物理含义分解一个复杂的系统,把它划分成更容易管理的块.例如,一个计算机系统是一个独立的对象.而在计算机系统内部由几个子系统组成:显示器,键盘,硬盘驱动器,DVD-ROM,软盘,音响等,这些子系统每个又由专门的部件组成.关键是需要使用层次抽象来管理计算机系统(或其他任何复杂系统)的复杂性.

面向对象程序设计的本质:这些抽象的对象可以被看作具体的实体,这些实体对用来告诉我们作什么的消息进行响应.

/* (我的理解)

*计算机是一个实体,我要输入字符,显示器显示出来,那么

*计算机(对象).输入(键盘属性).显示(显示方法)

*使用分层来引用,操作.而不用管计算机内部如何处理.

*只要有计算机对象,它就能响应我的操作,而我敲键盘,

*计算机对象就把这个消息传给屏幕,屏幕显示.

*/

计算机对象包含了它所有的属性,以及操作,这就是面向对象程序设计的三大原则之一:封装.

3.封装

封装是一种把代码和代码所操作的数据捆绑在一起,使这两者不受外界干扰和误用的机制.封装可被理解为一种用做保护的包装器,以防止代码和数据被包装器外部所定义的其他代码任意访问.对包装器内部代码与数据的访问通过一个明确定义的接口来控制.封装代码的好处是每个人都知道怎样访问代码,进而无需考虑实现细节就能直接使用它,同时不用担心不可预料的副作用.

在JAVA中,最基本的封装单元是类,一个类定义着将由一组对象所共享的行为(数据和代码).一个类的每个对象均包含它所定义的结构与行为,这些对象就好象是一个模子铸造出来的.所以对象也叫做类的实例.

在定义一个类时,需要指定构成该类的代码与数据.特别是,类所定义的对象叫做成员变量或实例变量.操作数据的代码叫做成员方法.方法定义怎样使用成员变量,这意味着类的行为和接口要由操作实例数据的方法来定义.

由于类的用途是封装复杂性,所以类的内部有隐藏实现复杂性的机制.所以JAVA中提供了私有和公有的访问模式,类的公有接口代表外部的用户应该知道或可以知道的每件东西.私有的方法数据只能通过该类的成员代码来访问.这就可以确保不会发生不希望的事情.

4.继承

继承是指一个对象从另一个对象中获得属性的过程.是面向对象程序设计的三大原则之二,它支持按层次分类的概念.例如,波斯猫是猫的一种,猫又是哺乳动物的一种,哺乳动物又是动物的一种.如果不使用层次的概念,每个对象需要明确定义各自的全部特征.通过层次分类方式,一个对象只需要在它的类中定义是它成为唯一的 各个属性,然后从父类中继承它的通用属性.因此,正是由于继承机制,才使得一个对象可以成为一个通用类的一个特定实例.一个深度继承的子类将继承它在类层次中的每个祖先的所有属性.

继承与封装可以互相作用.如果一个给定的类封装了某些属性,它的任何子类将会含有同样得属性,另加各个子类所有得属性.这是面向对象程序在复杂性上呈线性而非几何增长的一个重要概念.新的子类继承其所有祖先的所有属性.子类和系统中的其他代码不会产生无法预料的交互作用.

5.多态

多态是指一个方法只能有一个名称,但可以有许多形态,也就是程序中可以定义多个同名的方法,用"一个接口,多个方法"来描述.可以通过方法的参数和类型引用.

6.封装,继承,多态的组合使用

在由封装,继承,多态所组成的环境中,程序员可以编写出比面向过程模型更健壮,更具扩展性的程序.经过仔细设计的类层次结构是重用代码的基础.封装能让程序员不必修改公有接口的代码即可实现程序的移植.多态能使程序员开发出简洁,易懂,易修改的代码.例如:汽车

从继承的角度看,驾驶员都依靠继承性来驾驶不同类型(子类)的汽车,无论这辆车是轿车还是卡车,是奔驰牌还是菲亚特牌,驾驶员都能找到方向盘,手刹,换档器.经过一段时间驾驶后,都能知道手动档与自动档之间的差别,因为他们实际上都知道这两者的共同超类:传动装置.

从封装的角度看,驾驶员总是看到封装好的特性.刹车隐藏了许多复杂性,其外观如此简单,用脚就能操作它.发动机,手刹,轮胎大小的实现对与刹车类的定义没有影响.

从多态的角度看,刹车系统有正锁反锁之分,驾驶员只用脚踩刹车停车,同样的接口可以用来控制若干种不同的实现(正锁或反锁).

这样各个独立的构件才被转换为汽车这个对象的.同样,通过使用面向对象的设计原则,程序员可以把一个复杂程序的各个构件组合在一起,形成一个一致,健壮,可维护的程序

可能不是很准确但是简单的理解,面向对象程序设计就是把几乎所有的东西都抽象成类和对象,你的程序实现都是对对象进行处理。

如,面向对象中,你定义一个类--人,

class person

{

方法1;

方法2;

....

}; 你只要定义人的一个对象调用人的方法,就知道了人的全部信息和功能

person zhangsan;

zhangsan.方法1;

zhangsan.方法2;......

而面向过程时你必须一步一步的来,定义一个人,你必须从姓名、身高...一步一步来。

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