面向对象程序设计方案的基本思想()
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4.0 面向对象基础早期的语言开发思想,都是针对某一件事,而一步一步的来完成,称之为“面向过程开发”。
而面向对象是将某一件事,以一个整体的对象化进行考虑,按照不同的动作使用不同的方法来完成。
另外,面向对象可以认为是一种哲学的思想,将客观实体和实体之间的联系构成了现实世界的所有问题,而每一个实体都可以抽象为对象。
这种思想尽可能地按照人类认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题,使人们分析、设计一个系统的方法尽可能接近认识一个系统的方法。
1.面向对象分析和设计面向对象的分析和设计(Object Orient Analysis & Design,OOAD)是现代软件企业广为采用的一项有效技术,其中包含了面向对象分析和面向对象设计两个方法。
OOAD方法要求在设计中要映射现实世界中指定问题域中的对象和实体,例如:乘客、公交汽车和售票员等。
这就需要设计要尽可能地接近现实世界,即以最自然的方式表述实体。
面向对象分析(OOA)是指利用面向对象的概念和方法为软件需求构造出关系模型,以使用户需求逐步明确、细化、一致性、完整性的分析过程。
分析的过程也是提取需求的过程,主要包括理解、表达和验证。
由于现实世界中存在的问题通常比较复杂,所以在分析过程中需要进行交流,并且也需要具有随意性和非形式化等特点。
而对于软件需求说明的正确性、完整性和有效性就需要进一步验证,以便及时加以修正。
面向对象分析中构造的模型主要分为对象模型、动态模型和功能模型。
其关键是识别出问题域中的对象,在分析它们之间相互关系之后建立起问题域的简洁、周详、可以理解的模型。
对象该模型通常由5个层次组成:类与对象层、属性层、服务层、结构层和主题层,如图3-1所示。
主题层类与对象层结构层属性层服务层图3-1 复杂问题的对象模型的这5个层次对应着在面向对象分析过程中,构造对象模型的5项主要活动,如发现对象、定义类、定义属性、定义服务、建立结构。
面向对象的分析过程如图3-2所示。
程序设计思想与方法程序设计思想与方法是软件开发过程中的核心组成部分,它不仅涵盖了编程语言的语法和结构,还包含了解决问题的策略和方法论。
程序设计是一个创造性的过程,涉及到将复杂问题分解成可管理的小部分,并使用计算机可以理解的逻辑来解决这些问题。
1. 程序设计的基础程序设计的基础包括数据结构和算法。
数据结构是组织和存储数据的方式,常见的数据结构有数组、链表、栈、队列、树和图等。
算法则是解决问题的一系列步骤,它们可以是排序、搜索、图遍历等。
掌握这些基础是进行有效程序设计的前提。
2. 程序设计语言的选择选择合适的编程语言对于程序设计至关重要。
不同的编程语言有不同的特性,例如Python以其简洁性和易读性而著称,适合初学者和快速开发;Java以其跨平台性和面向对象的特性广泛应用于企业级应用;C++则以其高性能和系统级编程能力在游戏开发和高性能计算中占据一席之地。
3. 面向对象的程序设计面向对象的程序设计(OOP)是一种流行的设计思想,它通过将数据和操作封装在对象中来模拟现实世界中的实体。
OOP的核心概念包括类(Class)、对象(Object)、继承(Inheritance)、封装(Encapsulation)和多态(Polymorphism)。
这种思想提高了代码的可重用性和可维护性。
4. 函数式程序设计与面向对象相对的是函数式程序设计,它强调使用纯函数和不可变数据来构建程序。
函数式编程语言如Haskell和Erlang,通过避免副作用和状态变化,使得程序更加并发和易于理解。
5. 模块化与组件化模块化和组件化是程序设计中提高代码组织性和可维护性的重要手段。
通过将程序分解为独立的模块或组件,可以降低各部分之间的耦合度,使得代码更容易理解和维护。
6. 设计模式的应用设计模式是解决特定问题的通用解决方案。
它们是经验的总结,可以帮助开发者避免重复发明轮子。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、策略模式等。
合理应用设计模式可以提高程序的灵活性和可扩展性。
C++面向对象程序设计教案(含多款)C++面向对象程序设计教案一、教学目标1.理解面向对象程序设计的基本概念,包括类、对象、继承、多态等。
2.掌握C++面向对象程序设计的基本语法和编程技巧。
3.能够运用面向对象的思想进行程序设计,解决实际问题。
二、教学内容1.面向对象程序设计的基本概念(1)类与对象类是对具有相同属性和行为的一组对象的抽象描述。
对象是类的实例,具有类定义的属性和行为。
(2)继承继承是面向对象程序设计的一个重要特性,用于表示类之间的层次关系。
子类可以继承父类的属性和行为,并在此基础上添加新的属性和行为。
(3)多态多态是指同一个操作作用于不同的对象时,可以有不同的解释和行为。
多态分为编译时多态和运行时多态。
2.C++面向对象程序设计的基本语法(1)类的定义与实现类定义包括类名、属性(成员变量)和方法(成员函数)。
类实现包括成员函数的定义。
(2)构造函数与析构函数构造函数用于创建对象时初始化成员变量,析构函数用于对象销毁时释放资源。
(3)继承与派生继承使用关键字class和public、protected、private访问限定符。
派生类可以添加新的成员变量和方法,也可以重写父类的方法。
(4)多态的实现多态可以通过虚函数、抽象类和接口实现。
虚函数使用关键字virtual声明,抽象类包含至少一个纯虚函数,接口是一种特殊的抽象类,只包含纯虚函数。
3.面向对象程序设计实例(1)设计一个简单的银行账户管理系统,包括账户类、储蓄账户类和信用卡账户类。
(2)设计一个图形类库,包括点、线、矩形和圆形等基本图形类。
三、教学方法1.讲授法:讲解面向对象程序设计的基本概念、语法和编程技巧。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生理解面向对象程序设计的应用。
3.实践法:让学生动手编写代码,加深对面向对象程序设计的理解。
4.讨论法:组织学生讨论面向对象程序设计在实际项目中的应用。
四、教学评价1.课后作业:布置课后作业,检查学生对课堂知识的掌握程度。
Java的面向对象编程思想Java是一门流行的编程语言,其被广泛应用于各种领域。
与其它编程语言相比,Java有其独特的面向对象编程思想。
面向对象编程强调的是程序的对象,而不是程序的函数或指令。
这种编程思想使得Java在软件开发中越发重要。
一、什么是面向对象编程思想?在Java编程中,面向对象编程思想是基础。
面向对象编程(OOP)是一种程序设计模式,其中程序看作是一系列对象,每个对象都可以接收数据、处理数据和传递数据。
OOP将数据和方法捆绑在一起,使得数据和方法能够共同操作,对象有助于降低软件的复杂性并强化代码的重用性。
二、Java的基础数据类型Java有两类数据类型:基本数据类型和引用数据类型。
基本数据类型代表的是单一值,例如布尔型、字符型、整型和浮点型。
引用数据类型代表的是对现实世界中的事物进行的抽象。
这些事物可以指对象、集合和数组等复杂的数据结构。
三、Java的面向对象编程实现Java编程中,作为程序员,首先要学会如何写类。
一个类表示了一个对象的行为和属性,同时还定义了该对象的方法。
例如,我们可以定义一个名为Person_class的类,其中包含属性name、age和gender。
我们还可以定义一个set_name()方法来设置该对象的name属性。
Java通过继承实现代码重用。
通过继承,子类可以从父类继承属性和方法。
这使得代码可重用性更高。
子类可以通过继承获得父类的方法,并且还可以添加新的方法和属性。
Java中,一个类只能继承一个父类,但是可以实现多个接口。
Java还支持多态。
Java中,多态指对象可以具有多种形式,可以是父类或子类的对象。
这使得代码可以更加灵活。
多态性可以通过向上转型、方法重载和方法覆盖来实现。
四、Java的封装封装是OOP的基本概念之一,它是指隐藏对象的内部细节,同时只提供公共API以供外部使用。
Java中的封装通常通过访问控制符来实现。
Java的访问控制符有public、private、protected和default。
课程性质本课程是高等教育自学考试“计算机信息管理”专业自学考试计划中,本科阶段的一门专业课程,开发软件能力是本专业学生必备的条件之一,本课程的目的是使学生在学习程序设计的基本知识之后,进一步了解和掌握软件开发的各类工具,从而提高软件开发能力与水平,以适应未来工作的需要。
本课程不是只介绍若干常用的软件开发工具,使学员只是站在一般程序员的角度,而是要从软件开发的组织者的高度,全面地认识与考虑软件开发的过程、组织等问题。
本课程既有一定的理论基础,又有实际上机操作作为背景。
因此。
学生应当结合自己的实践经验,认真从实践提高到理论,建立软件工程与软件开发工具的思想方法。
课程特点理论部分1章,作为导言,概括地介绍软件开发工具的由来,概念,功能,性能,类别与使用环境。
理论部分2-4章,主要介绍了软件工程与程序设计学的基础知识;软件开发工具的有关理论基础知识,包括概念模式,信息库,人机界面,项目管理;软件开发工具各方面的技术状况。
这部分是本课程理论知识的核心部分。
理论部分5-6章,主要介绍了人们在面对具体问题时,是购买现成的工具还是自行开发,以及需要考虑的各个因素;了解软件开发工具技术领域的发展现状和趋势。
实践部分7-8章,介绍Eclipse是什么,历史,用途以及体系结构,详细描述了Eclipse 和JDK安装方法,着重介绍了Eclipse工作台的各个部分及基本功能,详细介绍了Eclipse中的透视图,视图,编辑器。
实践部分9-11章,介绍了MinGW和CDT的概念和安装方法,并着重介绍了使用Eclipse 创建项目,源文件夹,类以及Eclipse重构功能。
最后介绍了Eclipse CDT常用功能:编辑器自定义,定制工作台,格式化代码,生成历史记录。
实践部分12-14章,介绍了版本管理软件CVS的使用,Eclipse插件的开发,最后介绍了Rational Rose建模工具的使用。
基本要求1、系统了解与掌握软件开发过程及其管理工作,深人理解有关的概念与原则,掌握提高软件质量的基本方法与途径。
《面向对象程序设计》课程标准一、课程基本信息二、课程的性质、目的和任务1.课程性质《面向对象程序设计》是我院电子信息工程技术专业(物联网方向)学生必修的专业核心课程。
当前面向对象方法已逐渐取代面向过程方法成为程序设计领域的主流技术,这是程序设计发展历史的一个里程碑。
本课程的教学目标是以C#语言为工具,向学生介绍面向对象程序设计语言与面向对象程序设计方法。
通过课堂教学、课外练习与上机实习相结合,使学生在程序设计方法、程序设计语言与程序设计工具三方面受到严格、系统的训练,培养学生更系统、更严密地分析问题和解决问题的思维能力,从而能熟练地利用计算机解决实际问题,为后续专业课程打下扎实的基础。
2.目的和任务d)了解《面向对象程序设计》这门学科的性质、地位、研究范围、学科进展和未来方向等。
对面向对象程序构造方法、抽象数据类型、软件重用思想、其他程序设计风范、其他面向对象程序设计语言有所了解;e)理解该门学科的主要概念、基本原理和策略等;f)掌握C#语言基本数据类型、复合数据类型、基本控制结构、函数以及面向对象程序设计中类与对象、继承、多态性等基本概念;掌握类属机制、C#输入输出机制、程序断言、异常处理等高级机制;g)能够把所学的原理应用到具体的实践中去,如能利用C#语言编写程序解决一些具体的问题,培养学生发现、分析和解决问题的能力等;三、课程教学的基本要求四、课程的教学重点和难点、学时分配教学重点:数据类型、运算符、表达式、选择结构、循环结构、常用引用类型、类、属性、方法、对象、封装的基本概念、类的继承、方法的重载、方法的覆盖、抽象类、接口。
教学难点:类、对象、封装、继承、多态、抽象类、接口。
课程学时分配一览表五、相关课程的衔接其前导课程有《C语言程序设计》、后续课程有《.NET高级应用》等。
六、实验教学七、其它课程的考核与评价。
理论与实践相结合,注重过程考核,科学全面地评价学生的综合素质。
考核方式为过程考核+综合考核。
5.1面向对象程序设计的基本思想 《算法与程序设计》模块的教案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。 教材以广东教育出版社出版的信息技术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。 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。 采用讲解、任务驱动、实践和学生自主学习相结合的教案方式 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 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。
教案重点 <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。 教案难点 <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。
教案过程: 引入: 请同学们阅读本节课文最前面的引导文字段,一分钟后请同学发言。通过引导抛出结论:“结构化程序设计存在固有的缺陷:以功能为核心,数据和函数分开,使得后期维护难,安全性差等且不适合解决复杂问题。” 新课讲解:
一.面向对象思想的产生: 1.教师讲解介绍面向对象技术是程序设计发展的必然趋势 2. 讲解面向对象技术的思想 <1)面向对象程序设计很自然和朴素的思想。计算机软件开发的过程就是人们使用各种计算机语言将现实世界映射到计算机世界的过程。
<2)举例说明现实世界与面向对象系统之间的对应关系:
二.面向对象程序设计: 活动一:以下是处理学生成绩的两个程序,学生成绩1.vbp用面向过程的方法设计,学生成绩2.vbp用面向对象的方法编写,试比较它们。
1、打开学生成绩1.vbp。阅读并运行该程序'程序一 Private Sub Form_click(> Dim i As Integer, n As Integer ‘n为学生数 Dim StName As String Dim sc1 As Integer Dim sc2 As Integer Dim sc3 As Integer Dim total As Single Dim prompt As String n = Val(InputBox("输入学生数">> Print "姓名" & vbTab & "成绩1" & vbTab & "成绩2" & vbTab & "成绩3" & vbTab & "加权总分" & vbTab & "证书类型" For i = 1 To n
现实问题空间 物质: 一个学生张三 意识: 学生 面向对象系统求解空间 具体事物; 一个对象 学生的实例 抽象概念: 学生类 StName = InputBox("输入第" & i & "位同学的姓名"> sc1 = Val(InputBox("输入该同学的软硬件基础成绩">> sc2 = Val(InputBox("输入该同学的文字处理技巧成绩">> sc3 = Val(InputBox("输入该同学的网络技术应用成绩">> total = sc1 * 0.2 + sc2 * 0.5 + sc3 * 0.3 '输出表头 prompt = StName & vbTab & Str(sc1> & vbTab & Str(sc2> & vbTab & Str(sc3> & vbTab & Str(total> & vbTab If (sc1 >= 85 And sc2 >= 85 And sc3 >= 85> Then Print prompt & "优秀" Else If (total > 70 And sc1 >= 60 And sc2 >= 60 And sc3 >= 60> Then Print prompt & "合格" Else Print prompt & "不合格" End If End If Next i End Sub
马上行动:阅读本程序请问答<1)找出程序中计算总分的语句。
<2)找出程序中判断证书类型的语句。 2、打开学用面向对象方法生成的学生成绩2.vbp。 运行该程序后界面如下图所示:
讨论:两个程序的执行过程有什么不同? 3、观察“学生成绩2.vbp”的程序'程序二 '定义学生类 Dim stu As New Student Dim n As Integer ‘n为学生数 '窗体启动 Private Sub Form_Load(> labN.Caption = 1 ‘学生序号标签显示1 End Sub '单击“处理”按钮事件 Private Sub Command1_Click(> Dim StuRec As String Dim StName As String Dim sc1 As Integer Dim sc2 As Integer Dim sc3 As Integer StName = TxtName.Text sc1 = Val(TxtScore1.Text> sc2 = Val(TxtScore2.Text> sc3 = Val(TxtScore3.Text> '将学生的信息赋给对象 Call stu.SetInf(StName, sc1, sc2, sc3> '输出结果 StuRec = stu.GetName(> & vbTab StuRec = StuRec & stu.GetScore(1> & vbTab & stu.GetScore(2> & vbTab & stu.GetScore(3> StuRec = StuRec & vbTab & stu.GetTotal(> & vbTab & stu.Judge(> List1.AddItem StuRec n = n + 1 labN.Caption = n + 1 '文本框清零 TxtName = "" TxtScore1 = 0: TxtScore2 = 0: TxtScore3 = 0 TxtName.SetFocus End Sub
马上行动:阅读本程序问答<1)找出程序中计算总分的语句。
<2)找出程序中判断证书类型的语句。 4、分别在程序一和程序二的计算总分和判断证书类型的语句之间添加语 句“SC1=0”,再次运行两个程序,看结果有什么不同。
小提示:由于中途改变了软硬件基础成绩数据,使得程序一的运行结果受到
了影响,而程序二不会受任何影响。 活动二 从VB的类模块中认识类、对象和实体 1、双击“学生成绩2.vbp”程序的工程资源管理窗口中类模块下的“student”,打开类模块代码窗口,如下图所示
2、阅读其中的程序,如下图所示: '定义存放学生姓名的变量和存放三门课成绩的数组 Private m_name As String Private m_score(3> As Integer '实现获得学生姓名的方法 Public Sub SetInf(name As String, s1 As Integer, s2 As Integer, s3 As Integer> m_name = name m_score(1> = s1 m_score(2> = s2 m_score(3> = s3 End Sub '实现输出学生信息的方法 Public Function GetName(> As String GetName = m_name End Function Public Function GetScore(index As Integer> As Integer GetScore = m_score(index> End Function '实现计算总分的方法 Public Function GetTotal(> As Single GetTotal = m_score(1> * 0.2 + m_score(2> * 0.5 + m_score(3> * 0.3 End Function '实现判断证书类型的方法 Public Function Judge(> As String If m_score(1> >= 85 And m_score(2> >= 85 And m_score(3> >= 85 Then Judge = "优秀" ElseIf GetTotal(> > 70 And m_score(1> >= 60 And m_score(2> >= 60 And m_score(3> >= 60 Then Judge = "合格" Else Judge = "无" End If End Function
马上行动:阅读以上学生类定义程序段后
<1) 写出Student类中定义学生属性的部分 m_name用于表示 m_score(3>用于表示 <2)写出Student类中定义方法的部分。 子过程SetInf的作用是获取学生对象的姓名和三门课成绩; 函数GetScore的作用是输出学生对象的姓名和三门课成绩; 函数GetName的作用是