面向对象的设计思想
什么是面向对象程序设计方法
什么是面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法(Object-Oriented Programming, OOP)是一种程序设计范式,它以对象为中心,通过对现实世界中的事物进行抽象和建模,来进行程序设计和开发。
面向对象程序设计方法是一种比较先进的程序设计思想,它具有很强的灵活性、可维护性和可扩展性,因此在软件开发领域得到了广泛的应用。
面向对象程序设计方法的核心思想是将现实世界中的事物抽象为对象,通过对象之间的交互来实现程序的功能。
在面向对象程序设计方法中,对象是程序的基本单位,每个对象都有自己的属性和行为。
属性是对象的状态和特征,行为是对象能够进行的操作和动作。
通过封装、继承和多态这三个特性,面向对象程序设计方法可以更好地实现程序的模块化、复用和扩展。
封装是面向对象程序设计方法的重要特性之一,它可以将对象的属性和行为封装在一起,对外部隐藏对象的内部实现细节。
这样可以提高程序的安全性和可靠性,同时也方便程序的维护和修改。
继承是面向对象程序设计方法的另一个重要特性,它可以使一个类(对象)获取另一个类(对象)的属性和行为,从而实现代码的复用和扩展。
多态是面向对象程序设计方法的另一个重要特性,它可以使不同的对象对同一个消息做出不同的响应,从而提高程序的灵活性和可扩展性。
面向对象程序设计方法具有很强的适应性和灵活性,可以很好地应对复杂的软件开发需求。
在面向对象程序设计方法中,程序可以被分解为多个对象,每个对象负责完成一部分功能,通过对象之间的交互来实现整个程序的功能。
这样可以使程序的结构更加清晰,代码更加易于理解和维护。
同时,面向对象程序设计方法也可以很好地支持软件的扩展和修改,通过继承和多态可以很方便地添加新的功能和改进现有的功能。
总之,面向对象程序设计方法是一种先进的程序设计思想,它通过对现实世界中的事物进行抽象和建模,来进行程序设计和开发。
面向对象程序设计方法具有很强的灵活性、可维护性和可扩展性,因此在软件开发领域得到了广泛的应用。
软件设计思想和方法总结
软件设计思想和方法总结软件设计思想和方法是指在软件开发过程中,为解决问题或实现目标而采用的一系列原则、理念和方法。
它们的出现和应用,为软件开发提供了一种系统化、规范化的方法,能够提高软件开发过程的效率和质量。
本文将就软件设计思想和方法进行总结,内容如下。
一、面向对象设计思想和方法面向对象的设计思想和方法是一种将软件系统分解成可复用的对象,并通过对象之间的交互来实现系统功能的一种设计方法。
它强调将现实世界的实体抽象成对象,通过封装、继承、多态等特性,实现代码的复用性、可扩展性和可维护性。
1. 封装:将数据和操作封装在对象内部,实现数据的隐藏和操作的隔离,提高了代码的安全性和复用性。
2. 继承:通过继承,可以从已有的类派生出新的类,使得新类具备父类的属性和方法。
继承提高了代码的可用性和可扩展性。
3. 多态:同一类型的对象,在不同的情境下表现出不同的行为。
多态能够提高代码的灵活性和可复用性。
二、结构化设计思想和方法结构化设计思想和方法是一种按照模块化的方式将软件系统划分成若干互相独立且功能明确的模块,通过模块之间的信息交流来实现系统的功能。
它强调将系统分解成模块,每个模块具有良好定义的接口和清晰的功能职责。
1. 模块化:将系统划分成若干功能模块,每个模块具有相对独立的功能。
模块化提高了软件的可扩展性和可维护性。
2. 模块接口定义:模块之间通过事先定义好的接口进行信息交流。
接口定义清晰明确,有助于不同团队之间的协作开发。
3. 自顶向下设计:从系统整体的角度出发,先设计出系统的顶层模块,然后逐步细化到底层模块。
自顶向下设计有助于把控整个系统的结构。
三、面向过程设计思想和方法面向过程设计思想和方法是一种将软件系统抽象成一系列的过程,通过这些过程的顺序调用和参数传递来实现系统功能。
它强调将系统看作是一系列的过程,通过过程之间的协作,实现系统的功能。
1. 顺序结构:按照顺序执行一系列的过程,每个过程完成某个具体的功能。
面向对象编程思想
面向对象编程思想面向对象是一种新兴的程序设计方法,或者说它是一种新的程序设计范型,其基本思想是使用对象,类,继承,封装,消息等基本概念来进行程序设计。
它是从现实世界中客观存在的事物(即对象)出发来构造软件系统,并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式,强调直接以问题域(现实世界)中的事物为中心来思考问题,认识问题,并根据这些事物的本质特点,把它们抽象地表示为系统中的对象,作为系统的基本构成单位(而不是用一些与现实世界中的事物相关比较远,并且没有对应关系的其它概念来构造系统)。
这可以使系统直接地映射问题域,保持问题域中事物及其相互关系的本来面貌。
它可以有不同层次的理解:从世界观的角度可以认为:面向对象的基本哲学是认为世界是由各种各样具有自己的运动规律和内部状态的对象所组成的;不同对象之间的相互作用和通讯构成了完整的现实世界。
因此,人们应当按照现实世界这个本来面貌来理解世界,直接通过对象及其相互关系来反映世界。
这样建立起来的系统才能符合现实世界的本来面目。
从方法学的角度可以认为:面向对象的方法是面向对象的世界观在开发方法中的直接运用。
它强调系统的结构应该直接与现实世界的结构相对应,应该围绕现实世界中的对象来构造系统,而不是围绕功能来构造系统。
从程序设计的角度来看,面向对象的程序设计语言必须有描述对象及其相互之间关系的语言成分。
这些程序设计语言可以归纳为以下几类:系统中一切皆为对象;对象是属性及其操作的封装体;对象可按其性质划分为类,对象成为类的实例;实例关系和继承关系是对象之间的静态关系;消息传递是对象之间动态联系的唯一形式,也是计算的唯一形式;方法是消息的序列。
面向对象面向对象(Object Oriented,OO)是当前计算机界关心的重点,它是90年代软件开发方法的主流。
面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到很宽的范围。
如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。
深入理解面向对象编程思想
深入理解面向对象编程思想面向对象编程 (Object-oriented programming, OOP) 是一种计算机编程思想和方法,其核心概念是将现实世界中的事物抽象成程序中的对象,并通过对象之间的交互来实现程序的功能。
本文将深入理解面向对象编程思想并分点详细说明。
1. 面向对象编程的基本概念- 对象:将现实世界中的事物抽象成程序中的对象,具有属性和方法。
- 类:对象的蓝图或模板,描述一类具有相同属性和方法的对象。
- 封装:将对象的属性和方法封装在一起,只暴露必要的接口给外部使用。
- 继承:通过继承机制,子类可以继承父类的属性和方法,并可以扩展或修改其行为。
- 多态:允许不同类的对象对同一消息做出响应,提高代码的灵活性和可扩展性。
2. 面向对象编程的优点- 模块化:将程序拆分成多个对象,每个对象负责自己的功能,便于维护和复用。
- 可扩展性:通过继承和多态,可以轻松地增加新的功能和行为,而不必修改现有代码。
- 可读性和可维护性:面向对象的代码结构清晰,可读性好,易于理解和维护。
- 降低耦合度:对象之间通过接口进行通信,减少了对象间的依赖关系,降低耦合度。
- 提高代码复用性:可以复用已有的类和对象,减少重复开发的工作量。
3. 面向对象编程的实践方法- 根据需求分析,识别出需要抽象为对象的实体和概念。
- 设计类的结构,确定属性和方法,通过封装保证类内部数据的安全性。
- 使用继承机制,将通用的属性和方法抽象到父类中,子类继承并根据需要进行扩展或修改。
- 使用多态特性,通过接口或抽象类定义共同的行为,不同的子类实现自己的具体行为。
- 运用设计模式,如单例模式、工厂模式等,通过经验总结的设计模式提高代码的可复用性和可维护性。
- 编写代码时遵循面向对象的原则,包括单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则等。
4. 面向对象编程的应用场景- GUI 开发:基于面向对象的编程思想可以很好地实现图形用户界面的开发,将界面元素抽象为对象,通过交互实现用户与程序的互动。
面向对象和面向过程的本质区别
面向对象和面向过程的本质区别面向对象(Object-oriented Programming,简称OOP)与面向过程(Procedure-oriented Programming,简称POP)是两种不同的编程范式,其本质区别主要体现在程序组织、设计思想和代码编写方式上。
1.程序组织方式:面向对象:程序被组织成对象的集合,每个对象拥有自己的属性和方法,并通过交互来完成任务。
对象将数据和操作封装在一起,形成一个独立的实体。
对象之间通过消息传递进行通信。
面向过程:程序被组织成一系列的过程或函数,每个过程执行特定的任务。
数据和操作是分离的,数据作为参数传递给过程,并返回处理后的结果。
2.设计思想:面向对象:强调的是对现实世界的建模,将问题的解决方案看作对象之间的协作。
通过将系统拆分成多个对象,每个对象负责完成特定的功能,并通过封装、继承、多态等机制来实现高内聚、低耦合的设计。
面向过程:以解决问题的步骤为中心,强调过程和函数的设计。
按任务顺序编写一系列步骤,通过数据传递和操作来解决问题。
设计上较为简单直接,适合小型程序。
3.抽象程度:面向对象:可以理解为一种更高层次的抽象。
通过将现实世界的实体抽象为对象,并定义对象之间的关系和行为,从而实现对问题的模拟和建模。
面向过程:着重于任务的具体实现步骤,在程序中以函数或过程的形式直接体现出来。
4.代码编写方式:面向对象:重点在于对象之间的交互和协作。
代码主要由类、对象、方法和消息等组成。
通过类的定义来创建对象,调用对象的方法来实现具体功能,实现了代码的重用性。
面向过程:代码主要由函数、变量和控制流程语句等组成。
强调算法和步骤,代码的编写比较直接,相对简单。
5.扩展性和维护性:面向对象:封装、继承和多态的机制使得代码易于扩展和维护。
对系统的修改和扩展只需添加新的类或修改现有类的方法,不会影响到其他部分的代码。
通过继承和多态可以实现代码的重用和灵活性。
面向过程:代码的耦合性较高,修改和扩展可能需要改动多个函数,会导致代码的脆弱性和维护困难。
面向对象建模与设计
面向对象建模与设计随着软件开发的飞速发展,面向对象技术在软件开发领域中已经成为一种非常成熟且广泛使用的开发技术。
而面向对象建模和设计则是面向对象技术中最为重要的部分之一,通过这两个过程,可以将一个复杂的系统分解为若干个相对独立的对象,从而提高软件的可重用性和可维护性。
本文将详细介绍面向对象建模和设计的相关知识。
一、面向对象建模1.1 面向对象思想面向对象思想是指将系统中的各个实体抽象成对象,每个对象包含相应的属性和方法,并通过它们之间的交互来实现系统功能的模式。
这种思想的最大特点是将问题领域中的问题抽象成对象,并利用这些对象之间的关系构建一个精细的系统模型。
1.2 面向对象建模的主要步骤面向对象建模的主要步骤包括问题领域分析、架构设计、详细设计、实现和测试等。
其中,最为重要的是问题领域分析和详细设计这两个环节。
1.3 问题领域分析问题领域分析是在确定需求的基础上,从系统领域内识别出必要的实体、事件和业务规则,以及它们之间的关系,以此构建一个面向对象的模型。
在这个过程中,需要先分析需求文档,并将其中的业务需求分解成若干个功能模块。
然后,在每个功能模块中识别出相应的实体,将它们抽象为对象,并定义它们之间的关系。
最后,从整个系统的角度来看,将这些对象整合在一起构成一个完整的系统模型。
1.4 详细设计在问题领域分析的基础上,详细设计需要更加具体化,将对象之间的操作和关系形成一个具有细节的模型。
在详细设计阶段,需要根据问题领域分析的结果,针对每个对象分别进行详细设计。
这些细节包括对象的属性、方法、关系、状态转换等。
二、面向对象设计2.1 面向对象设计概述面向对象设计是指在面向对象建模的基础上,进一步实现面向对象编程的过程。
它主要包括实现对象的具体细节、类之间的继承关系和多态性等方面的内容。
在面向对象设计中,重点是继承和多态两个概念。
2.2 继承继承是指在一个类中定义一些通用的数据和方法,然后在子类中继承这些属性,从而实现代码的可重用性。
OO思想
多态机制
类关系与类图
类之间的四种基本关系(约束)
关联(association) 泛化(generalization) 实现(realization) 依赖(dependence)
类图(Class diagram)是最常用的UML图,显示出类、接口以及它们之间的 静态结构和关系;它用于描述系统的结构化设计。 类图以一种更一般的方式指定了系统的任何合法状态都必须满足的特性 对象图是类图的一个实例,对象图中的链接满足类图中定义的各种约束 对象图是对象与链接的集合,显示系统的一个特定状态
2
OO的基本概念
类 对象 封装 继承 重载 多态
3
类
是对具有相同数据和相同操作的一组相似对象的 抽象定义 理解
是对具有相同属性(不同值)和行为的一组对象的描述 是支持继承的抽象数据类型,是对象实例化的模版 一个对象就是类的一个实例 类定义了对象的特征,分为属性和操作 属性,定义类实例存储的数据,是对客观实体所具 有共同性质的抽象,类实例化的每个对象都有自己 特有的属性值 操作:也称方法,定义类实例的动态行为(算法)
两种重载
public
重载机制
提高OO程序灵活性和可读性
12
多态(Polymorphism)
描述:
通过重写(override)父类的同名操作,使子类对象和父类 对象接受同一消息,却提供不同服务 不同层次的类共享一个行为(函数名、参数和返回值类型 都相同),但行为实现却不同
动态联编(dynamic binding),也称滞后联编(late binging) 运行时,消息发送对象不知道谁将接收消息,依赖接 收对象以一种恰当的方式解释消息,根据消息接收对象所 属的类,决定实现什么样的行为,享受什么样的服务 增强OO系统的灵活性,减少信息冗余,提高软件的可重 用性和可扩充性
面向对象通俗理解
面向对象通俗理解
面向对象是一种程序设计方法,它将数据和操作结合起来,并将其封装在一起,形成一个对象。
对象具有属性和方法,可以和其他对象进行交互。
面向对象的编程思想强调模块化和重用性,使得程序更易于维护和扩展。
一个对象由属性和方法组成。
属性是对象的特征,例如人的姓名、年龄、性别等;方法是对象可以执行的操作,例如人可以走路、说话、吃饭等。
对象可以用类来描述,类定义了对象的属性和方法,并且可以用来创建多个对象。
面向对象的编程思想有三个基本特征:封装、继承和多态。
封装指将数据和操作封装在一起,只对外提供必要的接口;继承指子类可以继承父类的属性和方法,并且可以进行修改和扩展;多态指相同的方法可以处理不同类型的对象,例如动物可以有不同的子类,都可以调用“吃”的方法。
面向对象的编程思想可以使得程序更易于理解和维护,因为它将复杂的问题分解成多个简单的对象,并且对象之间可以相互协作。
它也可以提高程序的重用性和可扩展性,因为可以通过继承和多态来创建新的类和对象,而不需要重新编写大量的代码。
- 1 -。
面向对象的系统分析与设计方法
面向对象的系统分析与设计方法在信息化时代,各种软件系统已经深入到人们日常生活的方方面面。
如何将软件设计得更加高效、安全、易用成为设计人员不断探索的问题。
其中,面向对象的系统分析与设计方法被广泛应用于软件领域,成为当前软件研发中的流行趋势。
一、面向对象思想面向对象思想是一种软件分析、设计和编程思路。
它将现实世界中的实体抽象为对象,通过对象之间的交互和信息处理来实现系统的功能。
对象的行为和属性都与现实世界中的事物相对应,因此可以更加符合人类的思维方式,易于理解和维护。
同时,面向对象的设计还具有可重用性好、扩展性强、易维护等优点,因此被广泛应用于软件开发中。
二、面向对象的系统分析与设计面向对象的系统分析与设计方法采用面向对象思想,以系统的对象为中心,对系统所涉及到的实体进行抽象分析和设计。
其主要步骤包括系统需求分析、面向对象的分析和面向对象的设计。
1.系统需求分析系统需求分析是整个软件开发的关键,需要通过对用户需求、客户需求和用户交互接口需求等方面进行深入分析和调研,明确软件的功能、性能、可靠性和安全性等需求要求,为后续的设计和编码打下基础。
2.面向对象的分析面向对象的分析将系统需求分析的结果转化为面向对象的模型,具体包括对象、类、关系、约束条件等方面的分析。
其中,最重要的是通过实体之间的关系和交互来建立对象模型,理清对象之间的依赖关系和功能流程,同时将软件的功能划分为一个个模块,为后续的设计提供可靠的基础。
3.面向对象的设计面向对象的设计是指基于面向对象的分析结果,对系统进行更加详细的设计。
在设计过程中,需要运用各种通用的面向对象设计模式,如单例模式、工厂模式、观察者模式等,从而提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性,同时还需考虑系统安全性、性能等方面的设计。
三、面向对象设计方法的优势1.提高系统的可维护性面向对象设计方法可以将系统中的实体进行模块化的设计,每个模块都可以自行管理本身功能的维护和更新,同时多个模块之间的协调和合作也容易实现,从而提高了系统的可维护性。
软件开发中的设计思想
软件开发中的设计思想随着信息技术的快速发展,软件开发已经成为了一个极具活力与前途的领域。
而在软件开发的过程中,设计往往是最为关键的部分。
好的设计能够使软件更加高效、易用、稳定,从而提高用户的满意度,促进软件产品的发展。
而实现好的设计,必须要有一定的设计思想。
1. 设计思想概述在软件开发中,设计思想是指为了达成软件目标而采用的设计原则、方法和思维方式。
好的设计思想能够帮助开发人员更好地理解软件需求,实现更为高效、健壮、可靠的软件产品。
在设计时,需要考虑的因素很多,如性能、可用性、易维护性、可扩展性、安全性、兼容性等等。
而设计思想的作用,就在于如何在众多因素中做出权衡,选择最适合的方案,从而实现较为理想的产品。
2. 常用设计思想2.1. 面向对象设计思想面向对象设计思想是软件开发中最为基础和常用的一种思想。
它的核心是将软件中的实体视为一个个具有特定属性和方法的对象,通过对象之间的相互作用构建出完整的软件系统。
面向对象设计能够提高软件的可重用性和可维护性,同时也能够更好地避免各种错误和问题的出现。
2.2. 设计模式思想设计模式指的是在特定软件场景下,针对特定问题的解决方案的总结与归纳。
它是基于软件开发中普遍存在的一些问题和挑战,对解决思路的总结和归纳。
从而能够更好地解决相同或类似的问题,提高软件设计的效率、代码的可维护性和可读性。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、适配器模式、观察者模式等等。
2.3. DRY 设计原则DRY(Don't Repeat Yourself)是一种很有用的设计思想。
它的核心是避免代码重复,通过消除重复的代码,提高代码的可读性、易维护性和可扩展性。
同时,DRY 设计原则也可以促进代码的重用,减少代码的重复开发,大大提升程序员和开发团队的工作效率。
2.4. SOLID 设计原则SOLID 设计原则是“职责单一、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则”的缩写。
面向对象程序设计思想
面向对象程序设计思想面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种以对象为中心的编程范式,它将现实世界中的事物抽象为对象,并通过对象之间的交互来实现程序的运行。
面向对象程序设计的核心思想包括封装、继承和多态。
封装封装是面向对象程序设计中最基本的概念之一。
它指的是将数据(属性)和操作数据的方法(行为)组合在一起,形成一个对象。
封装的目的是隐藏对象的内部细节,只暴露出一个可以被外界访问的接口。
这样,对象的使用者不需要了解对象内部的实现细节,只需要通过接口与对象进行交互。
例如,在一个银行系统中,我们可以创建一个`Account`类,该类封装了账户的基本信息(如账号、余额)和对账户的操作(如存款、取款)。
用户在使用`Account`类时,只需要调用相应的方法,而不需要关心这些方法是如何实现的。
继承继承是面向对象程序设计中另一个重要的概念。
它允许一个类(子类)继承另一个类(父类)的属性和方法。
通过继承,子类可以扩展或修改父类的行为,而不需要重新编写代码。
继承支持代码的复用,使得程序设计更加简洁和高效。
例如,假设我们有一个`Animal`类,它定义了所有动物共有的属性和方法。
我们可以创建一个`Dog`类,它继承自`Animal`类。
`Dog`类将继承`Animal`类的所有属性和方法,并且可以添加一些特有的属性和方法,如`bark`。
多态多态是面向对象程序设计中的一个重要特性,它允许不同类的对象对同一消息做出响应,但具体的行为会根据对象的实际类型而有所不同。
多态性使得程序设计更加灵活和可扩展。
多态性通常通过抽象类和接口来实现。
抽象类定义了一个或多个抽象方法,而具体的子类则提供了这些抽象方法的实现。
接口则定义了一组方法规范,不同的类可以实现同一个接口,但提供不同的实现。
例如,假设我们有一个`Shape`接口,它定义了一个`draw`方法。
我们可以创建`Circle`、`Square`等类,它们都实现了`Shape`接口。
面向对象的5个基本设计原则
面向对象的5个基本设计原则:单一职责原则(Single-Resposibility Principle)其核心思想为:一个类,最好只做一件事,只有一个引起它的变化。
单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申,将职责定义为引起变化的原因,以提高内聚性来减少引起变化的原因。
职责过多,可能引起它变化的原因就越多,这将导致职责依赖,相互之间就产生影响,从而大大损伤其内聚性和耦合度。
通常意义下的单一职责,就是指只有一种单一功能,不要为类实现过多的功能点,以保证实体只有一个引起它变化的原因。
专注,是一个人优良的品质;同样的,单一也是一个类的优良设计。
交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动全身,有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。
开放封闭原则(Open-Closed principle)其核心思想是:软件实体应该是可扩展的,而不可修改的。
也就是,对扩展开放,对修改封闭的。
开放封闭原则主要体现在两个方面1、对扩展开放,意味着有新的需求或变化时,可以对现有代码进行扩展,以适应新的情况。
2、对修改封闭,意味着类一旦设计完成,就可以独立完成其工作,而不要对其进行任何尝试的修改。
实现开开放封闭原则的核心思想就是对抽象编程,而不对具体编程,因为抽象相对稳定。
让类依赖于固定的抽象,所以修改就是封闭的;而通过面向对象的继承和多态机制,又可以实现对抽象类的继承,通过覆写其方法来改变固有行为,实现新的拓展方法,所以就是开放的。
“需求总是变化”没有不变的软件,所以就需要用封闭开放原则来封闭变化满足需求,同时还能保持软件内部的封装体系稳定,不被需求的变化影响。
Liskov替换原则(Liskov-Substituion Principle)其核心思想是:子类必须能够替换其基类。
这一思想体现为对继承机制的约束规范,只有子类能够替换基类时,才能保证系统在运行期内识别子类,这是保证继承复用的基础。
在父类和子类的具体行为中,必须严格把握继承层次中的关系和特征,将基类替换为子类,程序的行为不会发生任何变化。
面向对象设计
面向对象设计面向对象设计是一种软件设计方法,它将概念和实体划分为对象,并定义它们之间的关系和交互方式。
本文将探讨面向对象设计的基本概念、原则以及一些常用的设计模式。
一、面向对象设计的基本概念面向对象设计将现实世界中的事物抽象成对象,每个对象具有属性和行为。
对象通过消息传递来进行交互,通过封装、继承和多态性来实现代码的模块化和可重用性。
封装:封装是将数据和操作数据的方法包装在一起,通过隐藏内部实现细节,提供对外的接口,起到保护数据的作用。
封装可以使代码更加安全和可靠。
继承:继承是指一个类可以继承另一个类的属性和方法,从而减少代码的重复性。
继承可以实现代码的复用和扩展。
多态性:多态性是指同一个行为在不同对象上具有不同的表现形式。
通过多态性,可以灵活地改变对象的行为,提高代码的灵活性和可扩展性。
二、面向对象设计的原则1. 单一职责原则(SRP):一个类应该只有一个引起变化的原因。
每个类应该只负责一项职责,这样可以使代码更加清晰和易于维护。
2. 开放封闭原则(OCP):软件实体应该是可扩展的,但不可修改的。
当需要改变一个软件实体的行为时,应该尽量通过扩展而不是修改来实现。
3. 里氏替换原则(LSP):子类型必须能够替换父类型,而不会影响程序的正确性。
任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。
4. 接口隔离原则(ISP):客户端不应该依赖它不需要的接口。
一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上,以减少类之间的耦合度。
5. 依赖倒置原则(DIP):高层模块不应该依赖于低层模块,二者应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于细节,而细节应该依赖于抽象。
三、常用的设计模式1. 工厂模式(Factory Pattern):用于创建对象的模式,将对象的创建过程封装在一个工厂类中,以便在需要时动态创建对象。
2. 单例模式(Singleton Pattern):保证一个类只有一个实例,并提供全局访问点。
常用于数据库连接、日志记录等需要全局唯一实例的场景。
面向对象的理解并举例
面向对象的理解并举例面向对象(Object-oriented)是程序设计方法论的一种流派,从抽象的角度考虑处理和解决问题,让程序可以表示真实世界和模拟真实世界的分析和模拟操作,它被认为是程序开发方面的一种思想。
一、定义:面向对象是程序设计方法论的一种流派,它从抽象的角度考虑处理和解决问题,使程序可以实现对真实世界和模拟真实世界的分析和模拟操作,是程序开发方面的一种思想。
它强调的是开发者的思维由概念对象转变为对对象类的抽象,在创建任何软件时,在任何情况下都要先从物理过程和具体事物出发,将它们抽象为可封装、可复用的对象,而不是从易操作的、可运行的程序出发。
二、特点:1、面向对象就是以“对象”为中心,将程序中每一个部分都要以“对象”的形式表示。
2、面向对象有自己的一套编程思想,重在“对象”和“类”的概念,以及对象和类之间的联系,也就是“继承”的概念。
3、面向对象把程序分为两个部分:逻辑部分和数据部分,它能让程序拥有更强的可维护性和可扩展性。
4、面向对象的思想是以属性和行为来描述对象,对象之间存在着关系,关系由多态(polymorphism)实现。
三、优点:1、易扩展性:由于面向对象程序设计得到了实现,比传统的程序设计模式更容易扩展及共享,减少代码的重复,可以把基本功能编写在一个类中,然后在不同的子类上添加不同的行为,对对象和对象之间的关系可以以多种方式实现,比如继承和关联等。
2、重用性:面向对象程序设计可以利用现有的类,通过继承获得类的信息,这样可以节省时间和提高可重用性。
3、可维护性:面向对象程序设计能够使程序员及早地探测和解决程序可能出现的重大问题,降低模块之间的耦合,减少非利期间的变更,以便在修改部分代码时能够尽量减少影响的范围,从而增加程序的可维护性。
四、应用:1、面向对象的主要应用就是软件开发,比如游戏、系统程序和应用软件等等,此外,面向对象程序设计也广泛应用于数据库开发。
2、计算机可视化图形,如OpenGL、DirectX、RenderWare等,用于图形缓冲以及对象渲染,也都是建立在面向对象技术之上的,从而实现视觉效果。
面向对象程序设计的实践与案例分析
面向对象程序设计的实践与案例分析随着计算机技术的快速发展和不断进步,面向对象程序设计理念也日渐流行,并被广泛应用于各种软件开发领域中。
面向对象程序设计是一种新型的程序设计思想,它采用了以对象为中心的思想,将现实世界中的事物抽象成类和对象,通过类和对象之间的交互,实现程序的功能。
本文将就面向对象程序设计的实践和案例进行分析,以展现其实用价值和运用效果。
一、面向对象程序设计的基本原理面向对象程序设计是一种基于对象概念的程序设计范式,它采用了类和对象的概念来描述现实世界中的事物,通过这些事物之间的关系来构建一个现实世界的模型,以支持程序的模块化、可重用性、可扩展性等特性。
面向对象程序设计的核心概念包括:类、对象、封装、继承、多态等。
下面将详细介绍这些概念的具体应用。
1. 类类是面向对象程序设计的核心,它是一系列具有相似特性和功能的对象的抽象。
类的定义包含了类的名称、属性和方法。
类的属性描述了类的基本数据成员,而类的方法则是类中函数的定义和实现。
类是一种数据类型,它封装了实现细节,使得程序的实现部分与使用者互不影响。
2. 对象对象是类的实例,它包含了类的属性和方法。
对象是面向对象程序设计中的基本单元,它可以独立执行某些任务,而无需了解类中其他对象的具体细节。
3. 封装封装是一种将类的操作和数据进行组合的技术。
它将类的内部实现和外部接口进行了隔离,使得使用者只需了解其接口部分而无需了解内部实现的细节。
封装可以增强程序的安全性和可靠性,使得程序的组织结构更加清晰。
4. 继承继承是一种面向对象程序设计中的重要特性,它可以让程序员在不改变原有代码的情况下,扩展类的功能。
继承可以使子类拥有父类的属性和方法,并可以对其进行重写和扩展。
继承是一种代码复用的方式,可以减少代码的重复编写。
5. 多态多态是一种面向对象程序设计中的最重要的特性之一,它可以让程序在运行时根据不同的数据类型表现出不同的行为。
多态可以提高程序的可扩展性,而且能够让程序更加易于维护和修改。
面向对象编程的核心思想
面向对象编程的核心思想面向对象编程(Object-oriented programming, OOP)是一种程序设计范例,它将程序中的数据和算法封装在一个对象中,使得程序更加模块化、可复用、可维护。
首先,OOP的核心思想是将现实世界中的实体抽象为对象,然后通过对象之间的交互来实现程序的功能。
这种思想基于对现实世界的模拟,因此更加符合人类的思维方式,使得程序设计更加直观、易于理解。
其次,OOP强调的是数据的封装和隐藏。
每个对象都包含了数据和方法,数据对外部不可见,只能通过方法来访问。
这种封装性保护了数据的安全性,使得程序更加健壮可靠。
另外,OOP还提倡继承和多态。
继承是一种代码重用的方式,子类可以继承父类的属性和方法,并且可以重新定义或扩展父类的功能。
多态则是一种接口的多种实现方式,不同的对象可以调用同一个方法,但根据不同的对象会产生不同的行为。
OOP的设计中还有一个重要的概念就是类和对象。
类是对一类事物的抽象,它包含了数据和方法的定义;对象则是类的实例化,是具体的实体。
类和对象的使用使得程序设计更加灵活,可以方便的创建多个具有相同属性和行为的对象。
在OOP的设计中,还有几个基本原则需要遵循,比如单一责任原则、开放-封闭原则、里氏替换原则等。
这些原则保证了程序的可维护性和可扩展性,使得程序在不断的变化中保持稳定和安全。
总之,面向对象编程是一种重要的程序设计范例,它将现实世界的复杂性转化为程序设计的简单性,使得程序更加易于理解、扩展和维护。
它的核心思想是数据的封装和隐藏、继承和多态,通过类和对象的组合来实现程序的功能。
在实际的软件开发中,OOP被广泛应用,并且有着广泛的影响。
因此,掌握OOP的原理和技术是每个程序员必备的能力。
简述面向对象的基本思想
简述面向对象的基本思想面向对象编程思想是:利用类及其继承关系来组织程序结构,以便定义良好的程序接口,使人们更加容易地建立起更具体、更有意义的概念,让程序变得更简洁。
通俗点说,就是用最少的语句实现最多的功能。
面向对象的基本思想在很大程度上解决了由软件的内部逻辑问题所引起的语言难以描述的问题,使软件设计领域产生了很大的进步。
另外,面向对象编程还解决了面向过程编程时经常会出现的“异常”处理和“死锁”等问题。
当前,在大多数软件开发项目中都已经采用了面向对象技术,但这些技术往往并不被大家所理解,特别是它在软件开发中到底应该怎样应用才能取得好的效果?下面给大家详细介绍一下面向对象的思想以及应用。
1、设计模式(基于对象模型)一个软件系统可以看成是一个对象的集合,而且每个对象都是具有某种属性的动态数据结构,这样一来我们就可以将一个软件的开发过程看成是对这些对象的创建、修改和销毁的过程。
由于每个对象都是独立的,所以它也是可重用的,当然,对象之间也可以相互交换信息。
2、工作流程图(flowchart)它表示程序的输入和处理过程。
由于用图形表示比文字叙述更为直观,更便于交流,所以它常被用来描述复杂的事物。
一般认为,流程图对于描述程序中的过程具有一定的价值,但它主要还是提供给那些不太熟悉编程的人员用的。
3、结构化程序设计方法(structured programsmith,structured design)它是一种基于数据结构的程序设计方法。
它强调将程序划分为一些“小块”,称为“模块”。
所谓“小块”,就是指具有某种特定功能的有机的、不可分割的模块。
4、面向对象的开发方法(object oriented development methods)面向对象方法的一个重要特点就是把系统中数据的生命周期视为一个对象生命周期。
因此,设计对象模型时要考虑这个对象的各个方面——功能、行为、关联性、约束和依赖关系等等。
5、面向对象的开发方法(object oriented development methods)面向对象方法的一个重要特点就是把系统中数据的生命周期视为一个对象生命周期。
面向对象程序设计思想
面向对象程序设计思想面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种软件开发方法,它以对象为基本单位,将数据和对数据的操作封装在一起,实现模块化的软件系统开发。
本文将介绍面向对象程序设计的基本原则和思想。
1. 封装(Encapsulation)封装是面向对象程序设计中最基础的思想之一。
它通过将数据和对数据的操作封装在一起,形成对象的特性和行为。
对象内部的数据只能通过对象自身的方法来访问,外部无法直接修改对象的内部状态,可以有效避免意外修改和数据泄露的问题。
2. 继承(Inheritance)继承是面向对象程序设计中的另一个重要原则,它通过定义一个基类,然后派生出不同的子类,实现代码的复用和拓展性。
子类将继承基类的属性和方法,可以在此基础上进行更多的功能扩展。
继承关系可以建立类之间的层次关系,形成类的继承链。
3. 多态(Polymorphism)多态是面向对象程序设计中的关键概念,它允许不同类的对象对同一消息作出响应,实现灵活的代码编写和代码的重用。
多态可以通过继承和接口实现。
通过多态,我们可以在不了解对象具体类型的情况下,调用相同的方法,实现不同的行为。
4. 类和对象面向对象程序设计中的核心是类和对象的概念。
类是抽象的描述,定义了对象的属性和方法。
对象是由类实例化而来,每个对象都有各自的属性和方法。
通过创建对象,我们可以实现对数据的封装和模块化的设计思想。
5. 类的设计原则在面向对象程序设计中,我们需要遵循一些设计原则,以保证代码的可读性、可维护性和扩展性。
其中一些重要的原则包括单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则等。
这些原则帮助我们设计出高内聚、低耦合的类,使得代码更易于理解和维护。
6. 设计模式设计模式是面向对象程序设计中的经典解决方案,它提供了在特定情境下处理问题的一种标准方法。
常用的设计模式包括工厂模式、单例模式、观察者模式等。
通过使用设计模式,我们可以提高代码的复用性和可扩展性。
面向对象设计(OOD)思想
面向对象设计(OOD)思想(C#)面向对象分析(道法自然)面向对象的思维方式:面向对象是围绕对象和类来分析、设计软件系统的。
面向对象分析:面向对象分析的主要任务是根基用户的需求,建立一个准确的、完整的、一致的系统模型。
在面向对象的分析过程里,项目组通过分析软件的功能性需求,得到一个理想化的系统模型,该模型更多的侧重于描述我们需求解决的问题是什么---我们称这种模型为分析模型。
面向对象分析与面向对象设计的区别:1、在侧重点上,面向对象分析侧重于理解问题,描述软件做什么,而面向对象设计侧重于理解解决方案,描述软件如何做。
2、面向对象分析一般只考虑理想的设计,不关心技术和实现的细节,而面向对象设计更具体、更详细、更接近真实的代码的设计方案。
3、在设计结果的描述方式上,分析阶段侧重描述对象的行为,设计阶段侧重于描述对象的属性和方法。
4、面向对象分析只关注功能性需求,而面向对象设计既关注功能性需求,也关注非功能性需求。
5、面向对象分析的产生的系统模型通常规模较小,而面向对象的设计产生的系统模型规模较大,内容也比较完整、详尽。
用例驱动的面向对象分析:面向对象分析的过程包括:1、从用例中提取实体对象和实体类。
提取实体对象的方法,依据用例描述中出现的名词和名词短语来提取实体对象,必须对原始的名词和名词短语进行筛选。
得到实体对象后,对实体对象进行归纳、抽象出实体类。
2、提取属性3、提取关系4、添加边界类5、添加控制类6、绘制类图7、绘制顺序图8、编制术语表有了思想才能飞翔,缺乏灵活就象少了轮子的汽车,难以飞奔。
为了更好的理解设计思想,结合一个尽可能简洁的实例来说明OOD、设计模式及重构。
通过下面的代码,详细地阐述面向对象设计思想。
一、传统过程化设计思想假定我们要设计一个媒体播放器(只从软件设计的角度,不涉及硬件)。
该媒体播放器目前只支持音频文件mp3和wav。
按照结构化设计思想,设计出来的播放器的代码如下:面向对象设计(OOD)思想(C#)有了思想才能飞翔,缺乏灵活就象少了轮子的汽车,难以飞奔。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
多态性的实现举例
实现多态性的基本步骤(以C++为例): (1)在基类中,定义成员函数为虚函数(virtual); (2)定义基类的公有(public)派生类; (3)在基类的公有派生类中“重载”该虚函数; (4)定义指向基类的指针变量,它指向基类的公 有派生类的对象。
注意:重载虚函数不是一般的重载函数,它要求函数 名、返回类型、参数个数、参数类型和顺序完全相同。
功能抽象 模块 数据抽象 模块
面向对象思想
抽象数据类型的实现 实现抽象数据类型需要借助于高级程序设计 语言; 在面向过程的语言中,用户可以自己定义数 据类型; 在面向对象的程序设计语言中,借助于对象 描述抽象数据类型。(Class)
面向对象思想
问题求解 面向对象设计方法:实现问题空间和问题求 解空间的近似和直接模拟。
对象
李军 24
程序员 无
图2 对象的描述
面向对象的基本概念
属于某类的具体对象就是该类的实例。 一个类的不同实例必定具有:
相同的操作(或行为)的集合 相同的信息结构或属性定义,但可以有不同的属性值 不同的对象标识
面向对象的基本概念
消息(Message) 对象之间的联系是通过传递消息来实现的。 消息就是向对象发出的服务请求(互相联系、 协同工作等)。 是对象之间进行通讯的一种数据结构。 消息统一了“数据流”和“控制流”。
面向对象的设计思想
面向对象的发展
面向对象的思想最初出现于挪威奥斯陆大学和挪 威计算机中心共同研制的Simula 67语言中,随着的 Smalltalk---76和80语言推出,面向对象的的程序设计 方法得到了比较完善的实现。 此后,面向对象的概念和应用已超越了程序设计 和软件开发,扩展到如数据库系统,交互式界面,分 布式系统,网络管理结构和人工智能等领域。
多态
figure
area()
Circle area()
Triangle area()
Square area()
继承 (Inheritance) 继承是使用现存的定义作为基础,建立新定义的 技术。是父类和子类之间共享数据结构和方法的机制, 这是类之间的一种关系。 继承性分: 单重继承:一个子类只有一个父类。即子类只继承 一个父类的数据结构和方法。 多重继承:一个子类可有多个父类。继承多个父类 的数据结构和方法。
面向对象的世界观
把客观世界从概念上看成是一个由相互配合而协 作的对象所组成的系统 面向对象=对象+分类+继承+通信 一个实例——椅子
一个面向对象的实例——椅子
类:家具
价格 尺寸 重量 位置 颜色
买 卖 移动
对象:椅子 对象:桌子 价格 尺寸 重量 位置 颜色 买 卖 移动 价格 尺寸 重量 位置 颜色 买 卖 移动
基类
现存类定义 父类(基类)
继
承
新类定义 子类(派生类)
子类A
子类B
图 3 继承性
图 4 继承性描述
继承
单Hale Waihona Puke 承Superclass (parent) Ancestor
Account
- balance - name - number + withdraw() + createStatement()
Inheritance Relationship
Subclasses
Savings Checking
Descendents
继承
多继承
FlyingThing
Multiple Inheritance
Animal
Airplane
Helicopter
Bird
Wolf
Horse
Use multiple inheritance only when needed and always with caution!
消息到达
方法
数据
面向对象的基本概念
消息 - 消息传送与函数调用的区别
(1)函数调用可以带或不带参数,但是消息至 少带一个参数,它表明接收该消息的对象,消 息中告诉对象做什么的部分称为消息操作; (2)消息操作名类似于函数名,其本质区别在 于:函数名代表一段可执行的代码,但消息操 作名具体功能的选定还取决于接收消息的对象 本身 (3)函数调用是过程式的(如何做),消息传 送是说明式的(做什么),具体如何做,由对 象根据收到的消息自行确定。
意识部分 教室 物质部分 303教室 抽象部分 教室类
具体部分
一个对象:教室实例
现实问题空间
解空间
面向对象的特点
封装机制 基于消息的通信 继承机制 多态机制
面向对象的基本概念
理解面向对象的基本概念对于学习和掌握面向 对象的开发方法是十分重要的。 对象(Object) 类(Class) 实例(Instance) 消息(Message) 继承(Inheritance) 封装(Encapsulation) 多态性(Polymorphism)
多态性和动态绑定 多态性(Polymorphism)是指相同的操作或函数、 过程作用于不同的对象上并获得不同的结果。 即相同的操作的消息发送给不同的对象时,每个 对象将根据自己所属类中定义的操作去执行,产生不 同的结果。 例如: “绘图”操作,作用在“椭圆” 和“矩 形” 上,画出不同的图形。 动态绑定(dynamic binding)是在运行时根据对象 接收的消息动态地确定要连接的服务代码。 使用虚函数可实现动态联编,不同联编可以选择 不同的实现,这便是多态性。 继承是动态联编的基础,虚函数是动态联编的关 键。
协
一个对象
公有 消息 私有 消息
..…… 议
Pos Color ……
封装 vs 继承
矛盾吗?No! 封装性主要指的是对象的封装性,引入继承机制 后,对象仍然是封装地很好的实体,其它对象 与它通信只能发送消息。 相似性:共享代码! 继承:静态共享代码 封装:动态共享代码
面向对象的基本概念
多态(Polymorphism) 即一个名字具有多种语义。 同一对象接收到不同消息采用不同的行为方式 不同对象收到相同消息时产生不同的动作 重载(overload) 动态绑定 类属
对象和类的描述
类和对象一般采用“名字”、―属性”和―运算”来描述。
几何对象
类名
人 姓 名:字符串 年 龄: 整 型 改换工作 改换地址
文件 文件名 文件大小 最近更新日期 打印
类
属性 运算
颜色 位置 移动(delta:矢量) 选择(P:指针型):布尔型 旋转(角度)
图1 对象类的描述
(人) (人) 张红兵 28 绘图员 人民路8号
面向对象的基本概念
封装是把过程和数据包围起来,对数据的 访问只能通过已定义的界面。
面向对象的基本概念
封装的定义为: (1)一个限定所有对象内部软件的一个清楚界面; (2)一个描述这个对象和其它对象之间相互作用的接口 (3)受保护的内部实现,这个实现给出了由软件对象提 供的功能细节,实现细节不能在定义这个对象的类的 外面访问 方法 存储结构
面向对象的基本概念
对象(Object)
对象是用来描述客观存在的事物,它是构成 系统的基本单位,是对客观世界中事物的抽 象描述。
对象 = 行为(功能、方法、服务) + 属性(数据) 对象 对象 对象 对象 属性 行为
接口
面向对象的基本概念
对象是由私有数据(属性)及作用于其上的一组操作(行 为)所构成的一个封闭整体 由于对象的数据是私有的,所以要想访问其数据的正 确方法是向该对象发送消息,让对象自身选择其内 部相应的操作以完成对该项数据的访问 对象的动作取决于外界给对象的刺激,这就是消息, 消息告诉对象所要求它完成的功能。对象具有一定 的智能功能,即“知道”如何选择相应的操作来处 理对象所接收的消息 从设计人员的角度看,对象是一个完成特定功能的程序块 从用户的角度看,对象为他们提供了所希望的行为
面向对象思想
数据抽象 – 一种设计方法 把一组数据及作用与其上的操作组成一 个设计实体或单位。接口说明外部可见,其 实现是隐蔽的,不可见的。 发展的三个阶段
Integer Real Boolean …
01010101 100100
用户 定义
抽象数 据类型
面向对象思想
抽象数据类型 抽象数据类型是指“一个值集和作用在 该值集上的操作集”。抽象数据类型的定义 只决定于其逻辑特性,与其具体的计算机内 部实现无关。一个抽象数据类型可以分解为 语法、语义、表示和算法4个部分。
面向对象的基本概念
对象(Object) 对象标识 对象生命周期
类(Class) 类又称对象类(Object Class),是一组具有相 同属性和相同操作的对象的集合。 在一个类中,每个对象都是类的实例(instance) , 它们都可以使用类中提供的函数。 类具有属性,用数据结构来描述类的属性, 类具有操作,它是对象的行为的抽象,操作实现 的过程称为方法(method) ,方法有方法名,方法 体和参数。 由于对象是类的实例,在进行分析和设计时, 通常把注意力集中在类上,而不是具体的对象上。
面向对象的基本概念
封装(Encapsulation)
封装是一种信息隐蔽技术,就是把对象 的属性和行为相结合构成一个独立的基本单 位,用户只能见到对象封装界面上的信息, 对象内部对用户是隐蔽的。封装的目的在于 将对象的使用者和对象的设计者分开,使用 者不必知道行为实现的细节,只需使用设计 者提供的消息访问对象