面向对象与面向过程程序设计方法的比较摘要：区别于一般讲述面向对象技术的文章，本文系统地比较了面向对象技术和面向过
程技术的异同，并着重介绍面向对象技术以及它的封装、继承和多态三个特点，让读者对面向对象有一个形象的理解。然后通过比较和举例，文章分析了OO技术在软件工程中的三大优势。
Abstract：Being different from general articles about object-oriented technology ,
this paper systematically compared the object-oriented technology and the process-oriented technology, and mainly introduces the object-oriented technology and its three characteristics :packaging, inheritance and polymorphism, to make the reader have an image of understanding of object-oriented. Then through the comparison and some examples, this paper analyzes the OO based software engineering in three points.
关键字：面向对象面向过程软件工程
Key words：Object-Oriented Process-Oriented Software-Engineering
一引言
20世纪60年代中期开始爆发的软件危机，使人们认识到大中型软件系统与小型软件系统的本质区别，软件工程以及面向对象编程（Object-Oriented Programming）技术得以应运而生。从最初的SIMULA到如今的C++、JAVA和C#，面向对象程序设计语言已发展为当前最流行的程序设计语言。
谈到面向对象，一个不能回避的问题是面向过程的程序设计思想。作为一种常用的面向对象语言，C++自C语言发展而来，是一种混合型面向对象的程序设计语言，它既支持面向对象又支持面向过程。面向对象与面向过程虽然在设计理念上截然相反，前者是自底向上而后者是自顶向下的，但它俩仍有众多的相似之处。只有建立在深入理解二者的关系的基础上，我们才算是真正驾驭了面向对象与面向过程技术，以便在未来将它们熟练地运用于学习和生活中。
二面向过程的程序设计方法
著名的计算机科学家Nikiklaus Wirth提出了一个公式：程序=算法+数据结构。这个公式很好地诠释了面向过程程序设计方法的核心思想——算法和数据。
更加具体地说，面向过程的程序设计方法称为功能分解，即自顶向下。以两个人下五子棋为例，面向过程的设计方法是先决定二人中谁先手，然后是先手者下一子，判断游戏是否结实，后手者下一子，判断游戏是否结束……可以看到无论是猜先、落子还是最后的判胜负，它们都是一场五子棋游戏中不能再分割的逻
辑单位。程序员的工作是将这些最底层的功能进行编码并测试，然后将这些功能自底向上装配在一起，直到得到一个完整功能的应用程序。
在这种体系中，我们的着眼点是一个个最基本的功能，数据是为了实现这些功能而设计的，它是后于功能的。
当问题的规模不大时，面向过程的设计方法因其逻辑关系明确，实现简单而备受程序员们的青睐。但是当问题规模扩大到大中型软件时，一个项目的代码量不是一个人可以单独完成的。小组的分工与合作成为解决代码量大的方法，但是这又向程序员之间的配合提出了新的挑战，同时数据共用导致的不安全、代码重用率低等问题也阻碍着面向过程的方法在大型软件工程中的发展。这便是前文中提到的软件危机。
三面向对象的程序设计方法
区别与面向过程的“先功能后数据”思想，面向对象的程序设计方法把状态（数据）和行为（功能）捆绑在一起，形成了对象。当遇到一个具体的问题时，我们只需要将一个系统分解成一个个的对象，同时将状态和行为封装在对象中。
此时我们回过头再考虑五子棋游戏，作为一个系统，它可以被我们分解成若干对象，一种思路是分成棋盘、棋子和玩家三类。或许在这个简单的例子中，OO的优势并不明显，但是在一些大型的系统中，第二种解题思路会清晰得多。
人们总结了面向对象的三个基本特点：封装、继承和多态。
1 封装
封装是一个用来指代将对象的状态和行为捆绑到一个单一逻辑单元的机制的正式术语。它不是面向对象语言所特有的，面向过程的C语言用结构封装了数据，函数封装了逻辑。但是面向对象封装了两者，从这种意义上来说，面向对象的封装更加完美。
出于一些安全性与方便性的考虑，对象经常会限制对它们特征（包括属性和方法）的访问，这种限制称为信息隐藏。作为对象的抽象，类通常只公开对象可以公开的东西，主要是一个特定对象对系统的服务，而隐藏执行服务的内部细节和为了完成这些服务而设计的数据。注意这不是说面向对象和面向过程一样是数据后于功能的。在面向过程中这种先后关系是贯穿全局而在面向对象中，即使存在先后关系也仅仅是在一个具体方法中，对于那些来自外部的调用来说它们是平行的，因此在OO中我们不讲状态和行为的先后关系（有一种说法是状态先于行为，即功能先于数据，但这也不同于面向过程）。
封装和信息隐藏带来的好处用一个例子来说明最恰当不过。著名的Y2K危机指电脑从1999年跨入2000年时，造成年序错乱而引发的一系列问题。第一代计算机在设计时出于节省空间的考虑，将西元年缩为后两位数字，之后的历代计算机都沿用了这个习惯。到了2000年人们不得不面对一个日期格式从2位增至4位的问题，据统计有数十亿美元的资金被用来找出和修补那些可能会造成惨重损失的连锁效应。
在面向过程的设计体系中，数据在全局范围内共享，日期这个数据可能会从
程序伊始到结尾都在被访问，因此数以千万计的代码都要被修改。危机！而在面向对象的体系中，一个一百万行的工程可能只有一个一百行的类会涉及到具体的日期格式，其余的N多行代码纵使出现日期也只是对日期类公有接口的调用，不会出现因为日期格式改变而引发的问题。这种变化带来的影响充其量只是一个工程的日常维护。
2 继承
继承是定义新类的一种机制，使用这种机制创建新类时只需要声明新类和已创建类之间的差别。
对于一个特定的继承关系，我们将创建的新类称为子类（subclass），被继承的原始类称为超类（superclass）。子类可以使用超类定义属性和方法，也可以自己定义新的属性和方法。超类的特征不会受到子类的影响。
继承带来的第一个且是最显而易见的好处是减少了代码冗余，因此也减轻了需要改进或重写代码时的负担。
进一步地，子类会比不使用继承时更加简洁，这点应当不难理解；通过继承可以不加修改地重用和扩展已经彻底测试的代码，这避免了工程性的组装对已经完成测试代码的影响；最好的一点，即使没有已有类的源代码，仍然可以从已有的类中派生出新类，只要我们拥有那个类编译后的字节码。
有了继承的机制，程序员们彻底告别了过去那个事必躬亲的coding时代。20世纪90年代初期，当时正在加州大学埃尔文分校攻读博士学位的Douglas Schmidt在观察了他所参与的软件项目开发实践之后，得出一个结论，即未来的软件开发将越来越多地体现为整合（integration），而不是传统意义上的编程（programming）。换言之，被称为“软件开发者”的这个人群，将越来越明显地分化：一部分人开发核心构件和基础平台，而更多的人将主要是配置和整合现有构件以满足客户的需求。整合依靠的技术，其中一项正式继承。
3 多态
术语多态指的是属于两个或多个不同类的对象以各自的类相关的不同方式响应同一消息（方法调用）的能力。同一个消息根据发送的对象不同而采用多种不同的行为方式。换句话说多态使得消息发送者能给一组具有公共接口的对象发送相同的消息，接收者做出相应的回应。
多态的作用：增强了代码的可读性、操作的透明性，增强了代码的灵活性和可扩充性。
四面向对象在软件工程中的优势
总结前文的基础上，针对面向对象技术在软件工程中的垄断地位，我总结了三个原因。
1 安全性
软件安全一般分为应用程序级别的安全性和操作系统级别的安全性。应用程序级别的安全性，包括对数据或业务功能的访问，在预期的安全性情况下，操作者只能访问应用程序的特定功能、有限的数据等。类似的特点在面向对象的信息隐藏部分我们有介绍，应该说信息隐藏是实现软件安全的最基本保证。
而在面向过程的程序设计中，一些数据的作用范围是整个工程，对这些数据的修改和使用随处可见，程序员很难保证自己在使用数据的时候数据仍保留着自己的期望值。
2 可持续性
记得某位老师在课上说过这么一句话“一个软件若是一年内都没更新，那它离死亡已经不远了”。在这个信息高速膨胀的社会，“明天”两个字多少显得有些恍惚。一年的时间可以淘汰很多东西，在信息界这个特点更加显著。摩尔定律说的“当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍”很好的体现了这点。
为了让一个软件保持生命力，一个有效的手段是更新，让它跟得上时代的脚步。用当下一句流行的话说，软件是可持续发展的。
从前文的Y2K一例中，我们应当能深刻地认识到OO技术在更新方面较面向过程具有的得天独厚的优势。
3 传播性
动态规划其实是一种高效的搜索，一个搜索算法的时间复杂度通常是阶乘级别或者指数级别，而同一个问题若是可以用动态规划解决，它的时间复杂度通常在多项式范围内。它能做到如此高效的原因，用一句通俗的话来说叫“不做已经做过的事情”。
想要移植一个面向过程的程序，必须要求数据格式、编程风格的高度相似。这项工作若是开始在一个工程的初期还可以勉强接受，若是在面向过程的工程进行中忽然提出这么一个要求，我想大概只有那个写被移植码的人才能胜任。
在一个基于面向对象的工程中则完全没有这个顾虑，只要给出了所有的接口，任何人都可以完成这项工作。
五结束语
面向过程的程序设计思想核心是自底向上的功能分解，实现某一特定功能的函数是面向过程程序的最基本组成部分。它的逻辑性强，解题步骤清晰，适合解决一些规模不大的问题。
面向对象的技术则是由一个个的对象构成，每一个对象都封装了特定的状态和行为。它拥有的封装、继承和多态三大特点使它垄断了几乎所有的软件工程语
言。
参考文献
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第3章面向对象程序设计基础
第3章面向对象程序设计基础 【1】什么是Java程序使用的类？什么是类库？ 答：类是将一类事物的特性描述出来，然后如果用这个类来定义对象，则该对象就拥有了这个类所描述的所有特性。 在Java系统中，系统定义好的类根据实现的功能不同，可以划分成不同的集合，每个集合称为一个包，所有包合称为类库。 【2】如何定义方法？在面向对象程序设计中方法有什么作用？ 答：方法的定义由两部分组成：方法声明和方法体。 方法的声明如下： 返回值类型方法名（参数类型形式参数1，参数类型形式参数2…）{ 程序代码； 返回值； } 在面向对象程序设计中，方法的作用是完成对类和对象属性操作。 【3】简述构造方法的功能和特点。下面的程序片段是某学生为student类编写的构造方法，请指出其中的错误。 void Student(int no,String name) {
studentNo=no; studentName=name; return no; } 答：构造方法的功能是：构造方法是一个特殊的方法，主要用于初始化新创建的对象； 特点：构造方法的方法名要求与类名相同，用户不能直接调用，只能通过new运算符调用，而且构造方法是不返回任何数据类型，甚至也不返回void数据类型，即不能在构造方法前加void。 错误之处：（1）构造方法Student()前不能加void，（2）不能用return语句,(3)类名Student 首字母S改成小写s. 【4】定义一个表示学生的student类，包括的域有学号、姓名、性别、年龄，包括的方法有获得学号、姓名、性别、年龄及修改年龄。编写Java程序创建student类的对象及测试其方法的功能。 class Student { String id; String name; String sex; int age; void talk(){
https://www.doczj.com/doc/2a3371732.html,面向对象分析方法1/2 面向对象分析方法（Object-Oriented Analysis，OOA），是在一个系统的开发过程中进行了系统业务调查以后，按照面向对象的思想来分析问题。OOA与结构化分析有较大的区别。OOA所强调的是在系统调查资料的基础上，针对OO方法所需要的素材进行的归类分析和整理，而不是对管理业务现状和方法的分析。 OOA（面向对象的分析）模型由5个层次（主题层、对象类层、结构层、属性层和服务层）和5个活动（标识对象类、标识结构、定义主题、定义属性和定义服务）组成。在这种方法中定义了两种对象类之间的结构，一种称为分类结构，一种称为组装结构。分类结构就是所谓的一般与特殊的关系。组装结构则反映了对象之间的整体与部分的关系。 OOA在定义属性的同时，要识别实例连接。实例连接是一个实例与另一个实例的映射关系。 OOA在定义服务的同时要识别消息连接。当一个对象需要向另一对象发送消息时，它们之间就存在消息连接。 OOA 中的5个层次和5个活动继续贯穿在OOD（画向对象的设计）过程中。OOD模型由4个部分组成。它们分别是设计问题域部分、设计人机交互部分、设计任务管理部分和设计数据管理部分。 一、OOA的主要原则。 (1)抽象：从许多事物中舍弃个别的、非本质的特征，抽取共同的、本质性的特征，就叫作抽象。抽象是形成概念的必须手段。 抽象原则有两方面的意义：第一，尽管问题域中的事物是很复杂的，但是分析员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性特征。第二，通过舍弃个体事物在细节上的差异，抽取其共同特征而得到一批事物的抽象概念。 抽象是面向对象方法中使用最为广泛的原则。抽象原则包括过程抽象和数据抽象两个方面。 过程抽象是指，任何一个完成确定功能的操作序列，其使用者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级的操作完成的。 数据抽象是根据施加于数据之上的操作来定义数据类型，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OOA的核心原则。它强调把数据（属性）和操作（服务）结合为一个不可分的系统单位（即对象），对象的外部只需要知道它做什么，而不必知道它如何做。 (2)封装就是把对象的属性和服务结合为一个不可分的系统单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。 (3)继承：特殊类的对象拥有的其一般类的全部属性与服务，称作特殊类对一般类的继承。 在OOA中运用继承原则，就是在每个由一般类和特殊类形成的一般—特殊结构中，把一般类的对象实例和所有特殊类的对象实例都共同具有的属性和服务，一次性地在一般类中进行显式的定义。在特殊类中不再重复地定义一般类中已定义的东西，但是在语义上，特殊类却自动地、隐含地拥有它的一般类（以及所有更上层的一般类）中定义的全部属性和服务。继承原则的好处是：使系统模型比较简练也比较清晰。 (4)分类：就是把具有相同属性和服务的对象划分为一类，用类作为这些对象的抽象描述。分类原则实际上是抽象原则运用于对象描述时的一种表现形式。 (5)聚合：又称组装，其原则是：把一个复杂的事物看成若干比较简单的事物的组装体，从而简化对复杂事物的描述。 (6)关联：是人类思考问题时经常运用的思想方法：通过一个事物联想到另外的事物。能使人发生联想的原因是事物之间确实存在着某些联系。
实验一熟悉VC++IDE开发环境 一、实验目的 1、熟悉VC++6.0集成开发环境，熟练掌握VC++6.0项目工作区、各种编辑器、菜单栏和工具栏的使用。 2、掌握如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序。 3、通过运行简单的C++程序，初步了解C++源程序的结构和特点。 二、实验要求 1、分析下列程序运行的结果。 程序一： #include 结构化方法和面向对象方法的比较结构化方法是结构化分析，结构化设计和结构化编程的总称，是最早最传统的软件开发方法，也是迄今为止信息系统中应用最普遍、最成熟的一种，它引入了工程思想和结构化思想，使大型软件的开发和编程都得到了极大的改善。 面向对象方法它不仅仅是一些具体的软件开发技术与策略，而且是一整套关于如何看待软件系统与现实世界的关系，用什么观点来研究问题并进行问题求解，以及如何进行软件系统构造的软件方法学。人们普遍认为面向对象方法是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、关联、消息和多态性等概念和原则来构造系统的软件开发方法。 结构化方法和面向对象方法二者的比较如下。 一、基本思想的比较 结构化方法的基本思想主要体现在三个方面。一、自顶向下，逐步求精：把程序看成是一个逐步演化的过程。把一个系统与程序看成是一层一层的。例如：户籍管理系统可以划分为：户籍迁入迁出，人员迁入迁出，户籍注销，人员注销等几个子系统，而每个子系统又划分为接收用户信息，实施处理，提供返回信息等等部分。二、模块化：即将几个系统分成几个模块，每个模块实现特定的功能，最终整个系统由这些模块组成。模块跟模块之间通过接口传递信息，模块最重要的特点就是独立性，模块之间还有上下层的关系，上层模块调用下层模块来实现一些功能。三、语句结构化：顺序结构、分支结构、循环结构，都是常用的语句结构。 面向对象方法的基本思想主要有：一、客观世界中的事物都是对象，对象之间存在一定的关系，并且复杂对象由简单对象构成。二、具有相同属性和操作的对象属于一个类，对象是类的一个实例。三、类之间可以有层次结构，即类可以有子类，其中，子类继承父类的全部属性和操作，而且子类有自己的属性和操作。四、类具有封装性，把类内部的属性和一些操作隐藏起来，只有公共的操作对外是可见的，对象只可通过消息来请求其他对象的操作或自己的操作。五、强调充分运用人在日常逻辑思维中经常采用的思想方法与原则。例如：抽象，分类，继承，聚合，封装，关联等。 二、基本原则的比较 结构化方法遵循基本原则有：一、抽象原则：是一切系统科学方法都必须遵循的基本原则，它注重把握系统的本质内容，而忽略与系统当前目标无关的内容，它是一种基本的认知过程和思维方式。二、分解原则：是结构化方法中最基本的原则，它是一种先总体后局部的思想原则，在构造信息系统模型时，它采用自顶向下、分层解决的方法。三、模块化原则：结构化方法最基本的分解原则的具体应用，它主要出现在结构化设计阶段中，其目标是将系统分解成具有特定功能的若干模块，从而完成系统指定的各项功能。 面向对象方法遵循基本原则有：一、抽象：是处理现实世界复杂性的最基本方式，在OO方法中它强调一个对象和其他对象相区别的本质特性，对于一个给定的域确定合理的抽象集是面向对象建模的关键问题之一。二、封装：是对抽象元素的划分过程抽象，由结构和行为组成，封装用来分离抽象的原始接口和它的执行。封装也称为信息隐藏，它将一个对象的外部特征和内部的执行细节分割开来，并将后者对其他对象隐藏起来。三、模块化：是已经被分为一系列聚集的和耦合的模块的系统特性，对于一个给定的问题，确定正确的模块集几乎与确定正确的抽象集一样困难，通常每个模块应该足够简单以便能够被完整地理解。(高内聚低耦合)四、层次：抽象集通常形成一个层次，层次是对抽象的归类和排序，在复杂 课题：面向对象程序设计的基本思想 （一）教学设计思想与理论依据： 《算法与程序设计》模块的教学强调通过该模块的学习，学生应该体验客 观世界的计算机对象化表征和算法思维，掌握几种基本算法；能运用面向对 象的方法，设计解决简单问题的算法，并能初步使用一种面向对象的程序设 计语言，编制程序实现算法解决该问题。 （二）教学内容分析 教材以广东教育出版社出版的信息技术（选修一）《算法与程序设计》第五章第一节内容为结构框架，本节主要介绍面向对象思想产生的必然性和面向对象思想的机制，以及通过对同一个问题采取面向过程和面向对象两种不同思想解决的区别，让学生感受到面向对象程序设计的优越性。 （三）学生情况分析： 学生已学完教材前四章内容，基本掌握了传统的面向过程结构化程序设计方法，有一定的程序设计基础。 （四）教学策略与模式： 采用讲解、任务驱动、实践和学生自主学习相结合的教学方式 （五）教学资源： 硬件：多媒体电脑教室，投影仪，广播系统 软件：学生机安装vb6.0 （六）教学目标： 知识与技能 1.了解面向对象程序设计的基本思想和面向对象思想的由来，并能够举例说 明现实世界与面向对象系统之间的对应关系。 2.了解面向对象程序设计的优越性并初步理解其实现的机制。 过程与方法 经历分析、调试解决同一问题的两种不同实现思想的程序，初步理解面向对象程序设计的优势及面向过程程序设计的缺陷。 情感态度和价值观 （1）关注传统结构化程序设计存在的问题。 （2）产生学习面向对象程序设计技术的愿望。 （3）关注面向对象技术是当前程序设计的重要发展方向。 （七）重点难点 教学重点 （1）传统结构化程序设计存在的问题 （2）面向对象程序设计所具有的优点。 教学难点 （1）面向对象思想的产生。 （2）传统结构化程序设计与面向对象程序设计的基本点比较。 （3）实现面向对象程序设计的基本机制。 教学过程： 面向对象程序设计教程（C++吾言描述）题解与课程设计指导 面向对象程序设计概论 一、 名词解释 抽象封装消息 【问题解答】 面向对象方法中的抽象是指对具体问题（对象）进行概括，抽出一类对象的公 共性质并加以描述的过程。 面向对象方法中的封装就是把抽象出来的对象的属性和行为结合成一个独立的 单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。 消息是面向对象程序设计用来描述对象之间通信的机制。一个消息就是一个对 象要求另一个对象实施某种操作的一个请求。 二、 填空题 （ 1） 目前有面向过程的结构化程序设计方法和面向对象的程序设计方法两种 重要的程序设计方法。 （2） 结构化程序设计方法中的模块由顺序、选择和循环 3 种基本结构组成。 （ 3） 在结构化程序设计方法中，程序可表示为程序 =数据结构 +算法； 而面向 对象的程序设计方法，程序可表示为程序 =对象 +消息。 （ 4） 结构化程序设计方法中的基本模块是过程； 而面向对象程序设计方法 中的基本模块是类。 （ 5） 面向对象程序设计方法具有抽象性、封装性、继承性和多态性等特点。 三、 选择题（至少选一个，可以多选） （ 1） 面向对象程序设计着重于（ B ）的设计。 A. 对象 B. 类 C. 算法 D. 数据 （ 2） 面向对象程序设计中，把对象的属性和行为组织在同一个模块内的机制 叫做（ C ）。 A. 抽象 B. 继承 C. 封装 D. 多态 （ 3） 在面向对象程序设计中，类通过（ D ）与外界发生关系。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （ 4） 面向对象程序设计中，对象与对象之间的通信机制是（ C ）。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （5）关于C++与 C 语言的关系的描述中，（D ）是错误的。 A. C 语言是C++勺一个子集 B. C 语言与C++是兼容的 C. C++对C 语言进行了一些改进 D. C++和C 语言都是面向对象的 【结果分析】 C 语言是面向过程的。C++吾言是一种经过改进的更为优化的 C 语言，是一种混 合型语言，既面向过程也面向对象。 （ 6） 面向对象的程序设计将数据结构与（ A ）放在一起，作为一个相互依 存、不可分割的整体来处理。 A. 算法 B. 信息 C. 数据隐藏 D. 数据抽象 第1 1 什么是面向对象程序设计，它与传统的结构式程序有什么不同。 面向对象程序设计是一种适用于设计、开发各类软件的范型。它是将软件看成是一个由对象组成的社会：这些对象具有足够的智能，能理解从其他对象接受的信息，并以适当的行为作出响应；允许低层对象从高层对象继承属性和行为。通过这样的设计思想和方法，将所模拟的现实世界中的事物直接映射到软件系统的解空间。 与传统的结构式程序设计相比，面向对象程序设计吸取了结构式程序设计的一切优点（自顶向下、逐步求精的设计原则）。而二者之间的最大差别表现在： ·面向对象程序采用数据抽象和信息隐藏技术使组成类的数据和操作是不可分割的，避免了结构式程序由于数据和过程分离引起的弊病。 · 面向对象程序是由类定义、对象（类实例）和对象之间的动态联系组成的。而结构式程序是由结构化的数据、过程的定义以及调用过程处理相应的数据组成的 2 用面向对象方法建立模型的思维过程是怎样的。 用面向对象方法建立拟建系统的模型的过程就是从被模拟现实世界的感性具体中抽象要解决的问题概念的过程。这种抽象过程分为知性思维和具体思维两个阶段，其中：·知性思维是从感性材料中分解对象，抽象出一般规定，形成了对对象的普遍认识。·具体思维是从知性思维得到出的一般规定中揭示的事物的深刻本质和规律，其目的是把握具体对象的多样性的统一和不同规定的综合。 3 解释以下概念： ①对象：在现实世界中，对象就是可以感觉到的实体。每个对象具有一个特定的名字以 区别于其他对象；具有一组状态用来描述它的某些特性；具有一组操作，每一个操作决定对象的一种功能或行为（为自身服务的操作和为其他对象提供服务的操作）。而在面向对象系统中，对象是可以标识的存储区域。每个对象的状态被保存在此区域中，而实现一类对象行为的操作（代码）被保存在另外相关的存储器区域中。 ②消息：消息是要求某个对象执行其某种功能操作（方法）的规格说明。因此，消息是 由消息的接收者、消息要求提供的操作（消息名）和必要的参数组成的。 ③类：在现实世界中，类是对一组具有共同特性（属性和行为）的客观对象的抽象。而 在面向对象系统中，类是由程序员自定义的具有特定结构和功能的类型，是一种代码共享的手段。 ④实例：任何一个对象都是该对象所属类的一个具体实例。 ⑤公有消息：是由对象外向对象发送的消息，用于激活该对象的某种方法。 ⑥私有消息：是由对象向自身发送的消息，用于内部操作；该类消息不能从对象外向该 对象发送。 ⑦消息序列：在面向对象系统中一个事件的发生总会有多个对象的多次相互作用才能完 成，使得这些对象能够相互作用的消息组成的序列被称为消息序列。 4 类与实例的关系如何？ 类是创建对象的模板，而对象是实现类的实例。属于同一类的不同实例必须具有： ·相同的操作集合； ·相同的静态属性集合； ·不同的对象名和属性动态值。 面向对象的建模方法 [摘要]评述面向对象的几种建模方法并作一比较，阐述统一建模语言的优越性，并对其组成、特征、建模过程进行描述。 [关键词]软件工程建模面向对象 一、引言 面向对象方法学也称为面向对象的开发方法，它属于软件工程的范畴。面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程接近人类认识世界解决问题的方法与过程。也就是说，面向对象方法是一种崭新的思维方法，它是把程序看作是相互协作而又彼此独立的对象的集合。由于对象的独立封装，模块的可构造性、可扩充性、可重用性也大大加强，从而面向对象的软件工程能够胜任当今大规模复杂、易变软件系统开发应用的要求。 面向对象的软件工程要求首先对系统建立模型是对现实的简化，它提供了系统的蓝图。一个好的模型只需抓住影响事物发展的主要矛盾，而忽略那些次要矛盾。每个系统可以从不同方面用不同的模型来描述。因而每个模型都是在语义上闭合的系统抽象。通过建模可以按照实际情况对系统进行可视化模型详细地说明了系统结构或行为，指导我们构造系统模板 二、面向对象建模方法 建模是构造软件系统最基本的步骤，在软件工程学科中提供了多种多样的建模方法和高效的工具，其目的是为了在软件开发过程的早期就发现设计中可能隐含的缺陷和错误，对于今日的大型软件系统，采用一种合适的建模方法，建立一个良好的模型是成功的关键。在市场上已有一些公司，如Rationa1，Cayenne，Platinum等开始提供商品化的建模工具，即通常所谓的CASE工具，使得建模过程实现了一定的自动化的标准化，并逐步走向实用，而这些工具的后面，便是具有不同特色的建模方法。 下面分析比较Booch，OMT，OOSE，UML等几种主要的面向对象的建模方法： （一）Booch方法 Booch方法是由Grady Booch提出的，是一种主要面向设计的方法，它通过二维图形来建立面向对象的分析和设计模型，强调设计过程的不断反复知道满足要求为止。Booch 方法特别注重对系统内对象之间相互行为的描述，注重可交流性和图示表达。但在方法学上并不注重严格的过程，既不推荐软件设计人员该做什么，只是指出了其可做的工作。Booch 方法把几类不同的图表有机地结合起来，以反映系统的各个方面是如何可相互联系而又相互影响的。这些图贯穿于逻辑设计到物理实现的开发过程中，包括类图、状态图、对象图、交互图、模块图和进程图。 （二）OMT方法 OMT(Object Modeling Technology对象建模技术)是由JamesRumbaugh 等人提出的。OMT方法包含了一整套的面向对象的概念和独立于语言的图示符号。它可用于分析问题需求，设计问题的解法以及用程序设计语言或数据库来实现这个解法。OMT方法用一致的概念和图示贯穿于软件开发的全过程，这样软件开发人员不必在每一开发阶段便换新的表示方法。 OMT方法从对象模型、动态模型、功能模型3个不同但又相关的角度来进行系统建模。这3个角度各自用不同的观点抓住了系统的实质，全面地反映了系统的需求。其中，对象模型表示了静态的、结构化的系统数据性质，动态模型表示了瞬时的、行为化的系统的控制性质，功能模型则表示了变化的系统的功能性质。在软件开发的周期中，这3种模型都在逐渐发展：在分析阶段，构造出不考虑最终设计的应用域模型；在设计阶段，求解域的结构被 《面向对象程序设计》试题(补考) (闭卷考试) 班级：学号：姓名： 1. 单项选择题(每小题3分，共60分) 1)C++语言对C语言做了很多改进。C++语言相对于C语言的最根本的变化是 ( )。 A．增加了一些新的运算符 B．允许函数重载，并允许设置缺省参数 C．规定函数说明符必须用原型 D．引进了类和对象的概念 2)下列描述中，不属于面向对象思想主要特征的是( )。 A．封装性B．跨平台性 C．继承性D．多态性 3)每个C++程序中都必须有且仅有一个( )。 A. 类 B. 预处理命令 C. 主函数 D. 语句 4)sizeof(float)是( )。 A. 一个双精度型表达式 B. 一个整型表达式 C. 一种函数调用 D. 一个不合法的表达式 5)设有int x=11;，则表达式(x++*2/3)的值是( )。 A. 7 B. 8 C. 11 D. 12 6)在下面的二维数组定义中，正确的是( )。 A. int a[5][]; B. int a[][5]; C. int a[][3]={{1,3,5},{2}}; D. int a[](10); 7)设有程序代码： int k=10; while(k=0) k=k-1; 则下面描述中正确的是( )。 A. 循环执行10次 B. 无限循环 C. 循环体语句一次也不执行 D. 循环体语句执行一次 8)对表达式for(表达式1; ; 表达式3)可理解为( )。 A. for(表达式1; 0; 表达式3) B. for(表达式1; 1; 表达式3) C. for(表达式1 ; 表达式3;) D. for( ; ; 表达式3) 9)下面的哪个选项不能作为函数的返回类型? ( )。 A．void B．int C．new D．long 10)有如下说明： int a[ ]= {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, *p=a; 则下面哪一个表达式的值为9 ( )。 A. *p+9 B. *(p+8) C. (*p += 9) D. p+8 11)有如下函数定义： void func(int a, int &b) {a++; b++;} 若执行代码段： int x=0, y=1; func(x, y); 则变量x和y值分别是( )。 A．0和1 B．1和1 C．0和2 D．1和2 12)下列写法正确的是( )。 A. int *p = 15; B. const int a; a=15; C. int& b; D. int b = 15; int* a = &b; 13)下列选项中，与实现运行时多态性无关的是( )。 A．重载函数B．虚函数C．指针D．引用 14)拷贝构造函数的参数一般是( )。 A. 某对象名 B. 某对象成员名 C. 某对象的引用名 D. 指向对象的指针名 15)对类的构造函数和析构函数描述正确的是( )。 A．构造函数可以重载，析构函数不能重载 《面向对象程序设计》课程设计 课程代码：*****（采用现行5位数字的课程代码） 课程名称：面向对象程序设计课程设计 设计周数：1周 学分：0.5学分 课程类别：必修课 一、课程设计的目的与任务 面向对象程序设计课程设计是计算机科学与技术、网络工程、信息管理与信息系统等专业集中实践性环节之一，是学习完《面向对象程序设计》课程后进行的一次全面的综合练习。通过课程设计，学生可以将本课程所学知识点融会贯通，举一反三，加深实践与理解，提高学生综合运用所学知识的能力；另一方面，在参与一系列子项目的实践过程中，能使学生获得相关项目管理和团队合作等众多方面的实践经验。其目的在于加深对面向对象程序设计理论和基本知识的理解，通过对所选项目的分析、程序算法的设计、运行与调试过程的分析，使学生掌握基本的信息系统分析方法、设计方法和上机操作的各种技巧，对培养学生的逻辑思维能力、团队合作精神、创新能力、动手操作能力各方面素质有提供了良好的实践平台，为后续课程的学习打下一定的基础。 二、本课程设计的基本理论 本课程设计使用面向对象程序设计的方法解决实际问题，涵概了课程的所有重要知识点，如类与对象、继承与组合、虚函数与多态性等。 三、课程设计的形式与基本要求 形式：召开课程设计动员会，根据学生的学习水平和特长进行分组，每组选择指定课程设计的题目和内容。学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成所选课题的设计，最后由指导教师进行验收及评定。 基本要求：要求学生做好预习，认真分析设计过程中涉及到的算法，并确定所选课题的功能模块，详细描述各模块的具体内容；用流程图描述实现算法，根据算法进行代码的编写，最后进行反复上机调试修改，直到输出正确结果为止。 认真写好课程设计报告，根据每组学生的分工，各自写出对解决问题的详细分析、模块功能、调试结果，最后将课程设计报告上交给指导教师。 四、课程设计的内容 选题一：员工管理信息系统 （1）建立职工信息数据，包括职工编号、姓名、性别、工资、出生时间、部门、参加工作时间和年龄（必须计算得到）。 面向对象程序设计教程（C++语言描述）题解与课程设计指导 第1章 面向对象程序设计概论 一、名词解释 抽象封装消息 【问题解答】 面向对象方法中的抽象是指对具体问题（对象）进行概括，抽出一类对象的公共性质并加以描述的过程。 面向对象方法中的封装就是把抽象出来的对象的属性和行为结合成一个独立的单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。 消息是面向对象程序设计用来描述对象之间通信的机制。一个消息就是一个对象要求另一个对象实施某种操作的一个请求。 二、填空题 （1）目前有面向过程的结构化程序设计方法和面向对象的程序设计方法两种重要的程序设计方法。 （2）结构化程序设计方法中的模块由顺序、选择和循环3种基本结构组成。（3）在结构化程序设计方法中，程序可表示为程序=数据结构+算法；而面向对象的程序设计方法，程序可表示为程序=对象+消息。 （4）结构化程序设计方法中的基本模块是过程；而面向对象程序设计方法中的基本模块是类。 （5）面向对象程序设计方法具有抽象性、封装性、继承性和多态性等特点。 三、选择题（至少选一个，可以多选） （1）面向对象程序设计着重于（ B ）的设计。 A. 对象 B. 类 C. 算法 D. 数据 （2）面向对象程序设计中，把对象的属性和行为组织在同一个模块内的机制叫做（C ）。 A. 抽象 B. 继承 C. 封装 D. 多态 （3）在面向对象程序设计中，类通过（ D ）与外界发生关系。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （4）面向对象程序设计中，对象与对象之间的通信机制是（C ）。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （5）关于C++与C语言的关系的描述中，（D ）是错误的。 A. C语言是C++的一个子集 B. C语言与C++是兼容的 C. C++对C语言进行了一些改进 D. C++和C语言都是面向对象的 【结果分析】 C语言是面向过程的。C++语言是一种经过改进的更为优化的C语言，是一种混合型语言，既面向过程也面向对象。 （6）面向对象的程序设计将数据结构与（ A ）放在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体来处理。 第29卷 第2期陕西师范大学学报(自然科学版)Vol.29 No.2 2001年6月Journal of Shaanxi Normal University(Natural Science Edition)J un.2001 文章编号:100123857(2001)022******* 结构化方法与面向对象方法的比较分析 张 莉, 裘国永 (陕西师范大学计算机科学学院,陕西西安710062) 摘 要:剖析了结构化方法和面向对象方法这两种软件开发方法具体的分析设计过 程,讨论了各自在不同软件开发中的应用及局限性,提出了在选用面向对象方法开发 大型软件系统的同时可结合结构化方法. 关键词:软件开发;结构化方法;面向对象方法;问题域 中图分类号:TP316 文献标识码:A 20世纪60年代以来,软件的发展一直受到开发综合症“软件危机”的影响.为了提高软件质量,软件开发方法不断推陈出新,其中结构化方法[1,2]经过30多年的研究及应用,最为成熟且影响最大,直到现在仍有许多系统是用它开发的.而面向对象方法[1,3]是在结构化方法、信息建模方法等基础上发展起来的,近10年来发展较快,现已呈现出取代结构化方法的趋势.本文具体分析两者在软件开发中的差别以及面向对象方法的优越性. 1 结构化方法 结构化方法基于功能分解设计系统结构,通过不断把复杂的处理逐层分解来简化问题,它从内部功能上模拟客观世界.用结构化开发的软件运行效率较高,且能够增加软件系统的可靠性. 1.1 结构化分析 它是面向数据流进行需求分析的方法,在该阶段力求寻找功能及功能之间的说明.它主要采用的工具是数据流图DFD(Data Flow Diagram),利用DFD描述边界和数据处理过程的关系. 1.2 结构化设计 结构化设计是将数据流图表示的信息转换成程序结构的设计描述,在该阶段力求寻找功能的实现方法,采用系统结构图表示系统所具有的功能和功能之间的关系.设计过程分两步完成,第一步以需求分析的结果作为出发点,构造出一个具体的系统设计方案,决定系统的模块结构(包括决定模块的划分、模块间的数据传递及调用关系).第二步详细设计即过程设计,在总体设计的基础上,确定每个模块的内部结构和算法,最终产生每个模块的程序流程图.因此,结构化方法比较适合于像操作系统、实时处理系统等这样的以功能为主的系统. 1.3 结构化方法的局限 (1)结构化方法在需求分析中对问题域的认识和描述不是以问题域中固有的事物作为基 收稿日期:2000211228 作者简介:张莉(1969─),女,陕西西安人,陕西师范大学讲师 Object- Orien ted Programmi ng C++ 主讲成长生 东华大学计算机科学与技术学院 第一章概述 § 1.1 面向对象程序设计的基本思想 C++是基于C语言发展的，又冲破C语言局限的面向对象的程序设计语言。它与Java 语言都作为当前计算机科学的主流语言, 越来越受到用户的欢迎。 要弄清楚什么是面向对象的程序设计, 首先了解和回顾传统的 （ Pascal（或C））结构化程序设计方法及其设计思想、程序结构及特点。SP（Structure Programming）是60 年代诞生的针对当时爆发的所谓”软件危机” , 为此发展形成了现代软件工程学的基础。 SP的总的设计思想是： . 自顶向下、层次化 . 逐步求精、精细化 程序结构是按功能划分基本模块的树型结构, 使模块间的关系尽可能简单独立。因此SP的程序的基本特点是： . 按层次组织模块（战略上划分战役） . 每一模块只有一个入口, 一个出口 ?代码和数据分离（程序=数据结构+算法） 归纳得到： SP 把数据和过程（代码、函数）分离为相互独立的实体, 用数据代表问题空间中的客体借以表示实际问题中的信 息; 程序代码则用来处理加工这些数据。程序员在编程时 必须时刻考虑所要处理的数据结构和类型。对不同的数据格式即使要作同样 的处理计算, 或者要对相同的数据格式作不同的处理都必须编写不同的程序（如两个整型数和两个浮点数相加）。这样的编程方法，即传统的SP方法设计出来的程序或系统其可重用的成分很少。其次把数据和代码作为不同的分离实体时, 总存在着用错误的数据调用正确的程序模块, 或用正确的数据调用错误的程序模块的危险, 从而使数据与程序始终保持兼容, 已成为程序员 的一个沉重的负担。在开发一个大型软件课题中, 当工程进入到 后期若用户改变了方案要求, 很容易使技术人员的前期工作受到摧毁性的打击，使其前功尽弃。为克服以上的弊端或者该SP方法难以控制处理的矛盾而产生了面向对象程序设计方法, 即Object —Oriented Programming ----------- OOP从二十世纪六十年代提出对象 的雏形, 到七十年代美国国防部的专用语言Ada 语言, 直到当前国际上流行的高品味的Java 和C++（Tc++,Balandc++ 及Vc++）, , 应该讲OOP方法与技术吸取了SP的一切优点，同时又正视和顺应现实世界由物质和意识二部分组成。映射到面向对象的解空间就是: 具体事物—对象; 抽象概念—类。 OOP的基本原理是用问题领域的模型来模拟大千世界，从而设计出尽可能直接、自然地表示问题求解方法的软件, 这样的软件由对象组成, 而对象则是完整反映客观世界事物具有不可分割的静态属性（”数据结构” ）与动态行为（”方法” ）的。而且它们是既有联系又 普 通 本 科 毕 业 小 论 文 题目：比较四种典型面向对象方法的异同 学院软件与通信工程学院 学生姓名张伟聪学号 0123992 专业软件工程届别 125 指导教师廖汉成 二O一四年九月二十七日 一、引言 随着计算机科学的发展和应用领域的不断扩大，对计算机技术的要求越来越高。特别是当计算机硬件有了飞速发展之后，各种应用领域对软件提出了更高的要求。结构化程序设计语言和结构化分析与设计已无法满足用户需求的变化。发展软件质量，缩短软件开发周期，发展软件可靠性、可扩充性和可重用性迫使软件界人士不断研究新方法、新技术，探索新途径。 面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。也就是使描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致。其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以更接近人类思维的方式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的软件尽可能直接地描述现实世界，构造出模块化的、可重用的、维护性好的软件，同时限制软件的复杂性和降低开发维护费用。面向对象程序设计方法起源于六十年代末期的语言SIMULA’67，到了七十年代末期，软件行业正受到软件危机的困扰，结构化的开发方法不能够很好地解决软件危机。面向对象语言Smalltalk的出现，进一步发展和完善了面向对象的程序设计语言，从此面向对象也和开发方法开始结合，出现了面向对象的开发方法。 自80年代后期以来，相继出现了多种面向对象开发方法，现将其中四种典型的方法作一个简介和比较。面向对象方法都支持三种基本的活动：识别对象和类，描述对象和类之间的关系，以及通过描述每个类的功能定义对象的行为。 一．Booch方法 Booch是面向对象方法最早的倡导者之一,他提出了面向对象软件工程的概念。1991年,他将以前面向Ada的工作扩展到整个面向对象设计领域。Booch方法的开发模型包括静态模型和动态模型，静态模型分为逻辑模型和物理模型，描述了系统的构成和结构，动态模型分为状态图和时序图。该方法对每一步都作了详细的描述，描述手段丰富、灵活。不仅建立了开发方法，还提出了设计人员的技术要求，不同开发阶段的资源人力配制。OOD[3]（Object Oriented Design）方法是Grady Booch从1983年开始研究，1991年后走向成熟的一种方法。OOD主要包括下述概念：类（class）、对象（object）、使用（uses）、实例化（instantiates）、继承（inherits）、元类（meta class）、类范畴（class category）、消息（message）、域（field）、操作（operation）、机制（mechanism）、模块（module）、子系统（subsystem）、过程（process）等。其中，使用及实例化是类间的静态关系，而动态对象之间仅有消息传递的连接。元类是类的类。类范畴是一组类，它们在一定抽象意义上是类同的。物理的一组类用模块来表达。机制是完成一个需求任务的一组类构成的结构。 Booch方法的过程包括以下步骤： （1）在给定的抽象层次上识别类和对象； （2）识别这些对象和类的语义； （3）识别这些类和对象之间的关系； （4）实现类和对象； C#面向对象程序设计知识点汇集 第一章：C#入门 1．namespace关键字 namespace即命名空间，是定义命名空间的关键字，命名空间包含类，是类的组织方式。namespace 命名空间名 { …//类的定义 } 2．using关键字 using关键字用于导入命名空间 using命名空间名； 3．class关键字 class即类，是定义类的关键字。C#中必须用类来组织程序的变量和方法。 4．Main()方法 C#程序必须且只能包含一个Main()方法，它是程序的入口点。 static void Main(string[] args){} static void Main(){} static int Main(string[] args){} static int Main(){} 5．行输出方法 语句“Console.WriteLine("Hello .NET!");”的功能是向显示屏输出双引号之间的字符串。语句“Console.ReadLine();”的功能是输入一个字符串 6．C#程序结构 C#程序的组成要素如下： 1) 命名空间：命名空间包含一个或多个类。 2) 类。 3) 方法：方法必须包含在某一个类中，作为类的一个成员，每个程序有且仅有一个Main()方法。 4) 语句：语句是C#应用程序中执行操作的命令。C#中的语句必须用分号“;”结束。 5) 关键字：关键字也叫保留字，是对C#有特定意义的字符串。 6) 大括号：在C#中，括号“{”和“}”是一种范围标志，表示代码层次的一种方式。7．C#程序书写格式 1)缩进 2) 字母大小写 C#是大小写敏感的语言，它把同一字母的大小写当作两个不同的字符对待。 3) 程序注释 (1) 单行注释，以双斜线“//”开始，一直到本行尾部，均为注释内容。 (2) 多行注释，以“/*”开始，以“*/”结束，可以注释多行，也可以注释一行代码中间的一部分，比较灵活。 (3) 文档注释，使用“///”，若有多行文档注释，每一行都用“///”开头。 8．Console类 Console类是System命名空间中预定义的一个类，用于实现控制台的基本输入输出。 《面向对象程序设计》课程实验指导书 合肥学院计算机系 实验一 Java开发环境的安装与配置,熟悉Java程序 结构 一、实验目的： 1. 掌握JDK的安装步骤。 2. 理解环境变量PATH, CLASSPATH的作用，以及它们的设置方法。 3. 熟悉Editplus（或notePad,JCreator）编辑环境，编写简单的程序，并 编译和执行。 二、实验内容： 熟悉JDK的安装和配置，学习如何编写并运行简单的Application程序和Applet程序(能输出一条简单的问候信息)； 三、实验要求： 1. 能正确地安装JDK 2. 熟悉环境变量Path, Classpath设置方法，熟悉编辑环境 3. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 4. 写出实验报告，要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示， 并给出解决办法。 四、实验步骤： 1．从https://www.doczj.com/doc/2a3371732.html,上下载最新版本的JDK，并安装。 2．设置环境变量PATH, CLASSPATH, 使得Java程序能正确编译和执行。 3．在Editplus（或 Textpad）环境下编写一个HelloWorld.java程序， (1)在主方法static public void main(String[ ] args)中调用System. out.println()方法，使程序输出一条问候信息； (2) 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。（使用JDK环境，调用 javac.exe和java.exe编译和执行程序） 实验二 Java语言基础 一、实验目的： 熟悉Java基本语法，基本数据类型，各种运算符及表达式的使用，掌握运算符优先级,熟悉使用Java的选择语句,循环语句。 二、实验内容： 1.输出100以内的所有素数。 提示: 逐个判断小于a的每个正整数x，第二重循环针对x，判断其是否是质数。 2.编写程序，分别用do-while和for循环计算1+1/2!+1/3!+1/4!...的前 20项和 三、实验要求： 1. 正确使用Java语言的选择语句,循环语句； 2. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 3.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提成 示，并给出解决办法。 四、实验步骤： 1.编写主类； 2.在static public void main(String[ ] args)方法中加入实现要求功能 的代码。 3.编译运行程序，观察输出结果是否正确。 五、自主实验（选1题完成实验报告） 1. 将所输入之正整数，以二、八、十六进制表示出来。 提示: 可写三个方法分别计算输出二、八、十六进制表示。 2．用户输入的一个分数（分别输入分子和分母）进行约分，并且输出约分后的分数（分别输出分子和分母）。例如输入分子为6并且分母为12，那么输出结果为1/2。 3．编程，计算e=1+1/1! +2/2! +……+n/n!。要求e值精确到小数点第5位。面向对象方法与结构化方法的比较
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