(b)-面向对象方法学初步2011(2h)

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1、第一章从过程抽象到数据抽象1.2面向对象方法学初步主要内容介绍面向对象方法学中的基本概念：对象类实例消息方法、属性重载封装性、继承和多态性OO这些概念独立于具体的语言。1.2.1抽象在程序设计方法中，常用到抽象这个词。程序设计语言中的数据类型就是对一批具体的数的抽象。例如，整型int就是对所有整数的抽象。类是对象的抽象，而对象则是类的实例。抽象就是从许多事物中舍弃个别的、非本质的特征。为什么要抽象：一方面有时问题很复杂但我们并不需要了解和描述它们的一切，只需要分析研究其中与系统目标有关的事物及其本质特性；对于那些与系统无关的特征和许多具体的细节，即使有所了解，也应舍弃。另一方面通过舍

2、弃个体在细节上的差异，抽取其共同特征而得到一批事物的抽象概念。面向对象程序设计主要有过程抽象和数据抽象（1）过程抽象过程抽象是指“任何一个确定的操作序列都可以把它看作一个单一的实体，尽管实际上它可能是由一系列更低的操作完成的”。运用过程抽象，程序员可以把一个功能分解为一些子功能；如果子功能仍然比较复杂可以进一步分解。这使得程序员可以在不同的抽象层次上考虑问题，在较高的层次上思考时可以不关心较低层次的实现细节。在面向对象程序设计中，过程抽象不是在全系统的范围内进行功能的描述。但是过程抽象对于在对象范围内组织对象的服务是有用的。（2）数据抽象数据抽象是根据施加于数据之上的操作来定义数据类

3、型，并限定数据的值只能由这些操作来修改和观察。数据抽象是面向对象分析的核心原则。它强调把数据和操作结合为一个不可分割的单位，对象的外部只需要知道它做什么，而不必知道它如何做。1.2.2对象(object)对象是面向对象方法学中的一个核心概念。现实中的对象：现实世界中的一切事物。特性（1）有一个唯一的名字（2）有一组状态描述它的某些特性（3）有一组操作，每一个操作决定了对象的一种功能或行为；操作分两类：自身所承受的操作，施加于其他对象的操作面向对象方法学中的对象：由描述该对象属性的数据和可以对这些数据施加的所有操作封装在一起构成的统一体。在面向对象分析和面向对象设计中，通常：把对象的数

4、据称为属性把对象的操作称为服务或方法。1.对象的形象表示状态S操作1,2,3的实现操作1操作3操作2界面一个对象很象一台录音机。（1）录音机使用：使用者只能通过录音机与外界的界面（按钮）来操作它。（2）内部结构被封装：使用者无法看到内部结构（内部状态的数据和实现各个操作的代码）。录音机[对象的特征-分析]：当在软件中使用一个对象的时候，只能通过对象与外界的界面来操作它。对象与外界的界面也就是该对象向公众开放的操作。[例如]：C++语言中对象的公有的（public）成员函数。一个对象好象是一个黑盒子。表示对象内部状态的数据和实现各个操作的代码及局部数据，都被封装在这个黑盒子内部，在外面

5、是看不见的，更不能从外面去直接访问或修改这些数据或代码。2.对象的定义_I目前，对对象所下的定义并不完全统一，人们从不同角度给出对象的不同定义。定义1：（从程序设计的角度）对象是具有相同状态的一组操作的集合。定义2：（从信息模拟的角度）对象是对问题域中某个事物的抽象，这种抽象反映了该事物的有关信息和对信息的交互能力。即对象是属性值和操作的封装。定义3：（形式化的定义）对象∷=〈ID，DS，MS，MI〉【BNF】其中，ID是对象的标识或名字；DS是对象的数据结构；MS是对象中的操作集合；MI是对象能受理的消息名集合（即对外接口）2.对象的定义_II总之，对象是封装了数据结构及可以施加在

6、这些数据结构上的操作的封装体，这个封装体有唯一标识它的名字，而且向外界提供一组服务（即公有的操作）。对象中的数据表示对象的状态，一个对象的状态只能由该对象本身的操作来改变。2.对象的定义_III2.对象的定义_IV[小结]：对象是面向对象开发模式的基本成份。每个对象可用它本身的一组属性和它可以执行的一组操作来定义。属性一般只能通过执行对象的操作来改变。操作又称为方法或服务，它描述了对象执行的功能，若通过消息传递，还可以为其它对象使用。3.举例_I4.举例_II属性操作名字5.对象的分类_I对象是对问题域中有意义的事物的抽象，它们既可能是物理实体，也可能是抽象概念。具体地说，大多数客观

7、事物可分为下述5类：可感知的物理实体。[例如]：飞机、汽车、书、房屋等。人或组织的角色。[例如]：医生、教师、雇主等。应该记忆的事件。[例如]：飞行、演出、访问等。两个或多个对象的相互作用（通常具有交易或接触的性质）。[例如]：购买、纳税等。需要说明的概念。[例如]：政策、保险政策、版权法等。5.对象的分类_II1.2.3面向对象的其他概念类（Class）类是面向对象方法学中的一个基本概念。面向对象的所有操作均可归结为对类的操作。在面向对象方法学中，正是因