《面向?qū)ο蠹夹g(shù)》PPT課件

上傳人:san****019 文檔編號(hào):20663080 上傳時(shí)間:2021-04-11 格式:PPT 頁(yè)數(shù):23 大?。?21.81KB
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1、第二講 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 主講人: 呂松茂 主要內(nèi)容 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的提出 什么是面向?qū)ο蠹夹g(shù) 對(duì)象 類(lèi) 封裝性 問(wèn)題的提出 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)( Structured Programming-SP) 方法 使用 SP方法設(shè)計(jì)程序的步驟 數(shù)據(jù)聲明 數(shù)據(jù)處理 結(jié)果輸出 在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,采用的是自頂向下、分而 治之的方法,將整個(gè)程序按功能劃分為幾個(gè)可 獨(dú)立編程的子過(guò)程模塊,每一子模塊完成指定 的子任務(wù),并且提供一個(gè)清晰、嚴(yán)格的調(diào)用界 面,主過(guò)程通過(guò)調(diào)用各子過(guò)程完來(lái)成全部處理 工作 。 f( 1) 過(guò)程 /函數(shù) f( 2) f( 2) f( 3) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) B A C 返回 存在的問(wèn)題 ( 1) 數(shù)據(jù)

2、和函數(shù)分開(kāi) , 重疊的數(shù)據(jù)存取 使并行性和完整性的問(wèn)題變得復(fù)雜 ( 2) 本質(zhì)上是 面向過(guò)程 的 , 以功能和需 求為核心 , 而 “ 功能 ” 和 “ 需求 ” 又是 不穩(wěn)定和多變的 , 因此程序代碼經(jīng)常要 進(jìn)行修改 , 不易維護(hù) 。 ( 3) 程序代碼 可重用性差 。 程序中除少 數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)外 , 每設(shè)計(jì)一個(gè)程序時(shí) , 程序員幾乎從零做起 。 即使重用代碼 , 通常也是通過(guò)拷貝或編輯重新生成一份 。 如何解決 面向?qū)ο蠹夹g(shù) ( Object-Oriented Programming -OOP) 何為面向?qū)ο蠹夹g(shù) 與面向過(guò)程相對(duì)應(yīng)(結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)) 心理學(xué)研究表明,客觀世界由許多對(duì)象組成,

3、 對(duì)象具有其屬性和行為,對(duì)象之間存在著各種 聯(lián)系,這樣能夠更好的刻畫(huà)問(wèn)題域,也更接近 人類(lèi)的自然思維方式。這就是面向?qū)ο蟪绦蜷_(kāi) 發(fā)思想的由來(lái)。 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)直接以問(wèn)題域 (現(xiàn)實(shí)世界)中的事物為中心來(lái)思考和認(rèn)識(shí)問(wèn) 題,并按照這些事物的本質(zhì)特征把它們抽象為 對(duì)象,以作為構(gòu)成軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 f(1) f(2) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單類(lèi)(規(guī)則) + 復(fù)雜聯(lián)系 = 復(fù)雜系統(tǒng) 接口 函數(shù) 數(shù)據(jù) 比較 面向?qū)ο笈c面向過(guò)程設(shè)計(jì)對(duì)比 是一種數(shù)學(xué)思維或計(jì) 算機(jī)思維方法,與人 們認(rèn)識(shí)世界的方法不 同 以不穩(wěn)定的、多變的 “過(guò)程”和“操作” 為中心來(lái)構(gòu)造系統(tǒng) 可重用性較差 是建立在認(rèn)識(shí)方法學(xué) 基礎(chǔ)上的一項(xiàng)技術(shù)

4、科 學(xué),比較自然地模擬 了人類(lèi)認(rèn)識(shí)客觀世界 的方式; 以相對(duì)穩(wěn)定的“對(duì)象” 為中心來(lái)構(gòu)造系統(tǒng) 可重用性較好 面向過(guò)程程序設(shè)計(jì) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 將設(shè)計(jì)目標(biāo)從模擬現(xiàn)實(shí)世界的行為轉(zhuǎn)向了模 擬現(xiàn)實(shí)世界中存在的對(duì)象及其各自的行為。 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是在吸取結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 的一切優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的程序 設(shè)計(jì)方法。它的 本質(zhì) 是 把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的 過(guò)程當(dāng)成一個(gè)整體 對(duì)象。 在 OOP中,將 “ 對(duì)象 ” 作為系統(tǒng)中最基本的 運(yùn)行實(shí)體,整個(gè)程序即由各種不同類(lèi)型的對(duì)象 組成,各對(duì)象既是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體,又可通過(guò) 消息相互作用,對(duì)象中的方法決定要向哪個(gè)對(duì) 象發(fā)消息、發(fā)什么消息以及收到消息時(shí)如何進(jìn) 行

5、處理等。 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 對(duì)象 ( Object) 對(duì)象 是客觀世界中的事物在人腦中的映像 , 這種映像通過(guò)對(duì)同一類(lèi)對(duì)象的抽象反映成 人的意識(shí) , 并做為一種概念而存在 。 每個(gè)對(duì)象都具有 屬性 ( Attribute) 和 方 法 ( Method) 這兩方面的特征 。 對(duì)象的屬 性描述了對(duì)象的狀態(tài)和特征 , 對(duì)象的方法 說(shuō)明了對(duì)象的行為和功能 , 并且對(duì)象的屬 性值只應(yīng)由這個(gè)對(duì)象的方法來(lái)讀取和修改 , 兩者結(jié)合在一起就構(gòu)成了對(duì)象的完整描述 。 對(duì)象例一 例 1:考慮對(duì)象 “學(xué)生”,具體描述為: 對(duì)象名 屬性 操作 學(xué)號(hào)、姓名、專(zhuān)業(yè)、性別、 年齡、身份證號(hào)、電話等等 獲取和修改學(xué)號(hào)、姓名、 專(zhuān)

6、業(yè)、性別、年齡等等 學(xué)生 ( 表一 ) 注意點(diǎn) : 一體性 三者成為一體 對(duì)象例二 例 2:對(duì)象 “課程” 的有關(guān)抽象描述。 對(duì)象名 屬性 操作 課程 課程名、編號(hào)、學(xué)時(shí)數(shù)、選課 要求、任課教師等 獲取并修改課程名、編號(hào)、學(xué) 時(shí)數(shù)、選課要求、任課教師等 (表二 ) 注意點(diǎn): 1. 屬性是對(duì)對(duì)象的靜態(tài)描述 . 2. 操作是對(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) 具有相似屬性和行為的一組對(duì)象,就稱(chēng) 為類(lèi)??梢?jiàn),有了類(lèi)的概念以后,就可 以對(duì)具有共同特征的事物進(jìn)行統(tǒng)一描述 類(lèi)是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言必需提供的用戶定義 的數(shù)據(jù)類(lèi)型,它將具有相同狀態(tài)、操作 和訪問(wèn)機(jī)制的多個(gè)

7、對(duì)象 抽象 成為一個(gè)對(duì) 象類(lèi)。 類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系 從一般意義上講,對(duì)象( Object) 是現(xiàn)實(shí) 世界中的 客觀事物 。 類(lèi)是把具有相同屬性的事物劃分為一類(lèi), 從而得出的 抽象概念 。 類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系 類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系 類(lèi) 對(duì)象 抽象定義 實(shí)例 學(xué)生 學(xué)生王強(qiáng) 汽車(chē) 桑塔納,奔馳,寶馬 類(lèi)型 變量 , 如 C 語(yǔ)言中的 int 和 int x; 類(lèi)的特點(diǎn) -封裝與隱藏 將算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有機(jī)集成在一起 傳統(tǒng)方法:數(shù)據(jù)和操作分離 支持模塊化程序設(shè)計(jì) 類(lèi)成為基本的模塊,作為程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 保護(hù)私有成員,隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) 使程序的可維護(hù)性、安全性得到保證 封裝( Encapsulation) 面向?qū)ο笳Z(yǔ)言把數(shù)

8、據(jù)和操作封裝于對(duì)象 體之中,并提供一種訪問(wèn)機(jī)制,使對(duì)象 的“私有數(shù)據(jù)”僅能由這個(gè)對(duì)象的操作 來(lái)執(zhí)行。用戶只能通過(guò)允許公開(kāi)的操作 提出要求(消息),才能查詢和修改對(duì) 象的狀態(tài)。 封裝 封裝是面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)重要原則。它有兩 個(gè)涵義: 第一個(gè)涵義是,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)。 第二個(gè)涵義也稱(chēng)作“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。這主要是指對(duì)象的外部不 能直接地存取對(duì)象的屬性,只能通過(guò)幾個(gè)允許 外部使用的服務(wù)與對(duì)象發(fā)生聯(lián)系。 f(1) f(2) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

9、 接口 封裝的例子 鍵盤(pán) 電視機(jī) 手機(jī) 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特點(diǎn) ( 1) 以 對(duì)象 為中心 。 由于對(duì)象自然地反映了應(yīng)用領(lǐng) 域的模塊性 , 因此具有相對(duì)穩(wěn)定性 , 可以被用作一 個(gè)組件去構(gòu)成更復(fù)雜的應(yīng)用 , 又由于對(duì)象一般封裝 的是某一實(shí)際需求的各種成分 , 因此 , 某一對(duì)象的 改變對(duì)整個(gè)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有影響 。 ( 2) 封裝性 。 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏 , 增強(qiáng)了安全性和簡(jiǎn)化 編程 , 使用者不必了解具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) , 而只需要 通過(guò)外部接口 , 以特定的訪問(wèn)權(quán)限 , 來(lái)使用類(lèi)的成 員 ( 3) 可復(fù)用性 。 新的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)可在原有對(duì)象的 數(shù)據(jù)類(lèi)型和功能的基礎(chǔ)上通過(guò)重用 、 擴(kuò)展和細(xì)化來(lái) 進(jìn)行 , 而不必從頭做起或復(fù)制原有代碼 , 這樣 , 大 大減少了重新編寫(xiě)新代碼的工作量 , 同時(shí)降低了程 序設(shè)計(jì)過(guò)程中出錯(cuò)的可能性 , 達(dá)到了事半功倍的效 果 。 總結(jié) 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 對(duì)象 類(lèi) 封裝性 謝謝大家

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